計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)思考題與習(xí)題

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)思考題與習(xí)題計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)思考題與習(xí)題計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)思考題與習(xí)題xxx公司計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)思考題與習(xí)題文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)》課程思考題與習(xí)題第一章緒論簡述計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展史。簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)控制與常規(guī)控制主要不同點(diǎn)在哪里典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪幾部分組成，畫出方框圖。什么叫做動態(tài)系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本要求是什么簡述調(diào)節(jié)系統(tǒng)與跟蹤系統(tǒng)（隨動系統(tǒng)）的特點(diǎn)。典型計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）有哪四個(gè)功能系統(tǒng)和兩個(gè)支持系統(tǒng)第二章過程通道采樣定理對于采樣周期的選取有什么意義寫出采樣過程的數(shù)學(xué)描述形式。影響采樣周期選擇的因素主要有哪些多路采樣裝置的主要作用是什么，常用采樣器包括哪些過程通道的采樣周期T是否越小越好，為什么A轉(zhuǎn)換的工作方式主要有哪幾種，簡述其原理。D轉(zhuǎn)換的工作方式主要有哪幾種，簡述其原理。簡述模入通道結(jié)構(gòu)與各組成部分功能。簡述過程通道的類型和基本功能。簡述開關(guān)量通道的基本構(gòu)成形式和主要作用。簡述開關(guān)量通道的抗干擾措施有哪些。模出通道的類型主要有哪幾種，各有什么特點(diǎn)保持器在過程通道中的作用是什么，舉例分析。某熱工過程有16點(diǎn)溫度信號，變化范圍:150--850,采用微機(jī)監(jiān)測。求解問題：若經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量每個(gè)脈沖對應(yīng)的實(shí)際溫度小于等于,則A/D分辨率至少為多少才能保證該精度2、寫出A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量與被測點(diǎn)實(shí)際溫度間關(guān)系式。3、該處理方式零點(diǎn)遷移量為多少第三章理論基礎(chǔ)求下圖示離散系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)G(z)已知采樣系統(tǒng)如下圖所示，求下圖示離散系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)G(z)和當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的取值范圍。分析下圖所示采樣系統(tǒng)，當(dāng)采樣周期T=1，開環(huán)增益K=5時(shí)的穩(wěn)定性。給定傳遞函數(shù)，試以10倍的轉(zhuǎn)角頻率為近似的截止頻率，求滿足采樣定理的采樣頻率和采樣周期T。證明離散系統(tǒng)脈沖響應(yīng)的z變換即為離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)。設(shè)離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，圖中D(z)為數(shù)字PID調(diào)節(jié)器，其差分方程為試求當(dāng)r(t)為單位階躍函數(shù)時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。試分析下列差分方程所描述系統(tǒng)的穩(wěn)定性求下列x(t)信號的z變換第四章控制算法計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法是如何考慮的寫出PID控制規(guī)律的離散位置式和增量式表達(dá)式，求出z傳遞函數(shù)D(z)。PID算法的理想型和實(shí)際型的主要差別在哪里，為什么要提出實(shí)際型算式簡述PID算法的主要變形型式和特點(diǎn)。設(shè)計(jì)PID算法控制程序時(shí)需考慮哪些問題簡述Smith預(yù)估控制算法的設(shè)計(jì)思想，其主要特點(diǎn)是什么某主汽溫系統(tǒng)采用Smith預(yù)估補(bǔ)償控制，設(shè)包括零階保持器在內(nèi)的廣義對象(,取整，T為采樣周期)，閥門系數(shù)為，控制器為PID規(guī)律。求解問題：1、畫出主汽溫系統(tǒng)Smith預(yù)估補(bǔ)償控制原理框圖(不考慮擾動和測量環(huán)節(jié))。2、導(dǎo)出控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過程和控制器位置式算式。設(shè)計(jì)Smith預(yù)估控制程序框圖。試說明擴(kuò)充響應(yīng)曲線法與擴(kuò)充臨界比例帶法適用于何種對象。分析比較PID和PDFF兩種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，并且說明PDFF結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)字控制算法中引入非線性不靈敏環(huán)節(jié)的主要作用是什么，非線性環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的形式主要有哪幾種非線性不靈敏區(qū)的設(shè)置原則是什么第五章直接數(shù)字設(shè)計(jì)直接數(shù)字設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)思想是什么其設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的前提是什么離散系統(tǒng)控制器的主要設(shè)計(jì)方法包括哪幾種最少拍和有限拍屬于哪種類型設(shè)被控對象為一階慣性加純遲延，含零階保持器的廣義對象Z傳遞函數(shù)為根據(jù)達(dá)林算法期望的閉環(huán)響應(yīng)傳遞函數(shù)為：,為的時(shí)間常數(shù))證明由此設(shè)計(jì)的控制器D(z),經(jīng)消除振鈴現(xiàn)象后為理想的PI控制器。設(shè)被控對象傳遞函數(shù)為經(jīng)采樣(T=1)和零階保持后，其對應(yīng)的廣義Z傳遞函數(shù)為：試求：1、系統(tǒng)對于單位階躍輸入的最少拍無波紋穩(wěn)定控制器D(z)；2、控制量U(z)、系統(tǒng)輸出Y(z)及在各采樣點(diǎn)時(shí)刻上的值；3、系統(tǒng)輸出在幾拍之后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。設(shè)跟蹤系統(tǒng)如下圖示，被控對象傳遞函數(shù)為ZOH為零階保持器，采樣周期T=，試設(shè)計(jì)單位階躍輸入時(shí)的有限拍控制器Gc(z)。設(shè)跟蹤系統(tǒng)如下圖示，被控對象傳遞函數(shù)為采樣周期T=1S，試設(shè)計(jì)單位階躍輸入時(shí)的有限拍控制器Gc(z)。第六章現(xiàn)代控制理論設(shè)計(jì)方法簡述基于狀態(tài)空間描述的離散系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)方法主要包括哪幾種簡述基于狀態(tài)空間描述的離散系統(tǒng)控制器極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)法。簡述基于狀態(tài)空間描述的離散系統(tǒng)控制器最優(yōu)設(shè)計(jì)法。簡述分離性原理的設(shè)計(jì)思想。離散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中為什么要引入狀態(tài)觀測器，簡述狀態(tài)觀測器的類型和各自特點(diǎn)?；跇O點(diǎn)配置法設(shè)計(jì)觀測器的基本原則是什么設(shè)離散系統(tǒng)狀態(tài)方程為用狀態(tài)觀測器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)重構(gòu)，并以狀態(tài)估計(jì)值構(gòu)成預(yù)估狀態(tài)線性反饋控制：其中狀態(tài)觀測器和反饋控制規(guī)律采用極點(diǎn)配置法設(shè)計(jì)。求解問題：（1）導(dǎo)出整個(gè)系統(tǒng)的特征方程，并分析系統(tǒng)性能與特征方程根之間的關(guān)系；（2）給出系統(tǒng)按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)控制器的步驟；（3）試求當(dāng)輸入，平衡狀態(tài)為零態(tài)，考慮零靜差時(shí)，對應(yīng)的PI控制規(guī)律。第七章總線與接口技術(shù)簡述的總線類型和特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)為什么要采用總線。什么是接口技術(shù)，主要內(nèi)容是什么簡述同步串行和異步串行通信的差異，各適用于什么場合簡述IEEE488和RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)的作用。簡述計(jì)算機(jī)總線的發(fā)展歷程。簡述國際ISO組織制定的計(jì)算機(jī)通網(wǎng)絡(luò)信協(xié)議模型，畫出模型圖。第八章可靠性與抗干擾措施什么是系統(tǒng)的可靠性，主要指標(biāo)有哪些提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的主要方法有哪些簡述差錯(cuò)控制技術(shù)的主要內(nèi)容和特點(diǎn)。簡述容錯(cuò)技術(shù)的主要內(nèi)容和特點(diǎn)。簡述RAS技術(shù)的主要內(nèi)容和特點(diǎn)。提高系統(tǒng)軟件可靠性的技術(shù)措施有哪些干擾的類型有哪些，主要傳播途徑包括哪些模擬量通道的抗干擾措施有哪些，畫圖分析雙層屏蔽技術(shù)的抗干擾原理。開關(guān)量通道的抗干擾措施主要有哪些已知計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性單元結(jié)構(gòu)如圖（1）、（2）所示，試求圖（1）、（2）系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間MTBF。（1）（2）第九章實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)簡述實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件的主要功能和特點(diǎn)。簡述計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的分類和特點(diǎn)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括哪些什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其在應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)中的主要作用是什么實(shí)時(shí)控制軟件的設(shè)計(jì)原則是什么，設(shè)計(jì)語言如何考慮簡述結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)法、模塊化設(shè)計(jì)法和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)法的思想和主要內(nèi)容。實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件主要包括哪幾個(gè)組成部分第十章現(xiàn)場總線技術(shù)簡述現(xiàn)場總線的發(fā)展歷史?，F(xiàn)場總線的種類有