計(jì)算機(jī)控制技術(shù)習(xí)題

1、第一第一章概述概述2、控制的本質(zhì)是什么？、控制的本質(zhì)是什么？[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參見1.1.2自動(dòng)控制中的基本問題。自動(dòng)控制中的基本問題。控制過程本質(zhì)上是一系列的信息過程，如信息獲取、信息傳輸、信息加工、信息施效等。控制系統(tǒng)中的目標(biāo)信息、被控對(duì)象的初始信息、被控對(duì)象和環(huán)境的反饋信息、指令信息、執(zhí)行信息等，通常由電子或機(jī)械的信號(hào)來表示。3、自動(dòng)控制中有哪些基本問題？、自動(dòng)控制中有哪些基本問題？[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參見1.1.2

2、自動(dòng)控制中的基本問題。自動(dòng)控制中的基本問題。自動(dòng)控制中的基本問題包括：自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程、目標(biāo)和品質(zhì)等。結(jié)構(gòu)包括組成及其關(guān)系兩個(gè)部分；控制過程主要為一系列的信息過程，如信息獲取、信息傳輸、信息加工、信息施效等；目標(biāo)規(guī)則體現(xiàn)了系統(tǒng)的功能；控制品質(zhì)即為控制的質(zhì)量，可通過系統(tǒng)的性能指標(biāo)來評(píng)價(jià)。6、一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由哪些部分組成？它們的關(guān)系如何？、一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由哪些部分組成？它們的關(guān)系如何？[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參

3、見1.2.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口、過程通道(輸入通道和輸出通道)、外部設(shè)備(交互設(shè)備和通信設(shè)備等)，軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為控制單元，見圖16所示。執(zhí)行單元計(jì)算機(jī)反饋單元被控對(duì)象交互設(shè)備輸入通道輸出通道輸入輸出接口輸入輸出接口通信設(shè)備軟件系統(tǒng)(系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件)設(shè)計(jì)人員管理人員操作人員其他系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)過程通道外圍設(shè)備典型

4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪些分類？試比較、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪些分類？試比較DDCDDC、SCCSCC、DCSDCS和FCSFCS的各自特點(diǎn)。的各自特點(diǎn)。[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參見1.2.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類。分類方法有：按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類、按控制器與被控對(duì)象的關(guān)系分類、按計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的地位和工作方式分類、按控制規(guī)律分類。其中DDC(DirectDigitalControl)、SCC(S

5、upervisyComputerControl)、DCS(DistributedControlSystem)和FCS(FieldbusControlSystem)是按計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的地位和工作方式來分類的。DDC中的計(jì)算機(jī)直接承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)、運(yùn)算、控制任務(wù)，相當(dāng)于“一線員工”。SCC系統(tǒng)中的SCC計(jì)算機(jī)主要完成監(jiān)督控制，指揮下級(jí)DDC計(jì)算機(jī)完成現(xiàn)場(chǎng)的控制，相當(dāng)于“車間主任”或“線長(zhǎng)”。DCS由多臺(tái)分布在不同物理位置的計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，以

6、“分散控制、集中操作、分級(jí)管理”為原則而構(gòu)建的控制系統(tǒng)，DCS中的計(jì)算機(jī)充當(dāng)各個(gè)部門的“管理人員”，如過程管理、生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)管理等職能。數(shù)有關(guān)，而與輸入量無關(guān)。利用傳遞函數(shù)的表達(dá)式就能分析出系統(tǒng)的特性，如穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性、靜態(tài)特性等；利用傳遞函數(shù)可通過求解方程代數(shù)而不是求解微分方程，就可求出零初始條件下的系統(tǒng)響應(yīng)。特別指出，通過實(shí)驗(yàn)的方法，求出離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)更為方便有效。5、畫出狀態(tài)空間模型框圖，寫出輸出方程和狀態(tài)方程表達(dá)式。

7、、畫出狀態(tài)空間模型框圖，寫出輸出方程和狀態(tài)方程表達(dá)式。[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參見2.1.7狀態(tài)空間概念和模型框圖和狀態(tài)空間概念和模型框圖和2.3.7離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述。離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述。離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述與連續(xù)系統(tǒng)類似，其模型框圖參見圖214所示。A為狀態(tài)矩陣、B為輸入矩陣、C為輸出矩陣、D為傳輸矩陣，延時(shí)單元z1可以看成一組D型觸發(fā)器或數(shù)據(jù)寄存器。yCAz1DBrx.x狀態(tài)記憶系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述方法輸

8、出方程和狀態(tài)方程表達(dá)式用矩陣表示為：)()()()()()1(kkkkkkrDxCyrBxAx?????????8、寫出下列序列、寫出下列序列x1(k)x1(k)、x2(k)x2(k)對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的Z變換。變換。0123451012345kx1(k)012345670246810kx2(k)。。。[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參見2.3.3序列和差分方程。序列和差分方程。x1(k)=21z13z24z4x2(k)=12z18z2(1z1)9、

9、寫出下列、寫出下列Z表達(dá)式所對(duì)應(yīng)的序列表達(dá)式和序列圖。表達(dá)式所對(duì)應(yīng)的序列表達(dá)式和序列圖。(1)；(2)421235)(1???????zzzzX4172112)(2??????zzzX(3)；(4)2113.01.1110)(3??????zzzzX11847.01)6065.01(69.4)(4?????zzzX[指導(dǎo)信息指導(dǎo)信息]:參見參見2.3.3序列和差分方程。序列和差分方程。x1(k)、x2(k)、x3(k)、x4(k)所對(duì)應(yīng)