計算機控制技術 習題.

1、第一第一章概述概述2、控制的本質是什么？、控制的本質是什么？[指導信息指導信息]:參見參見1.1.2自動控制中的基本問題。自動控制中的基本問題?？刂七^程本質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?？刂葡到y(tǒng)中的目標信息、被控對象的初始信息、被控對象和環(huán)境的反饋信息、指令信息、執(zhí)行信息等，通常由電子或機械的信號來表示。3、自動控制中有哪些基本問題？、自動控制中有哪些基本問題？[指導信息指導信息]:參見參見1.1.2

2、自動控制中的基本問題。自動控制中的基本問題。自動控制中的基本問題包括：自動控制系統(tǒng)的結構、過程、目標和品質等。結構包括組成及其關系兩個部分；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；目標規(guī)則體現(xiàn)了系統(tǒng)的功能；控制品質即為控制的質量，可通過系統(tǒng)的性能指標來評價。6、一個典型的計算機控制系統(tǒng)由哪些部分組成？它們的關系如何？、一個典型的計算機控制系統(tǒng)由哪些部分組成？它們的關系如何？[指導信息指導信息]:參見參

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

4、計算機控制系統(tǒng)的結構框圖7、計算機控制系統(tǒng)有哪些分類？試比較、計算機控制系統(tǒng)有哪些分類？試比較DDCDDC、SCCSCC、DCSDCS和FCSFCS的各自特點。的各自特點。[指導信息指導信息]:參見參見1.2.2計算機控制系統(tǒng)的分類。計算機控制系統(tǒng)的分類。分類方法有：按系統(tǒng)結構的分類、按控制器與被控對象的關系分類、按計算機在控制系統(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)是按計算機在控制系統(tǒng)中的地位和工作方式來分類的。DDC中的計算機直接承擔現(xiàn)場的檢測、運算、控制任務，相當于“一線員工”。SCC系統(tǒng)中的SCC計算機主要完成監(jiān)督控制，指揮下級DDC計算機完成現(xiàn)場的控制，相當于“車間主任”或“線長”。DCS由多臺分布在不同物理位置的計算機為基礎，以

6、“分散控制、集中操作、分級管理”為原則而構建的控制系統(tǒng)，DCS中的計算機充當各個部門的“管理人員”，如過程管理、生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理等職能。數(shù)有關，而與輸入量無關。利用傳遞函數(shù)的表達式就能分析出系統(tǒng)的特性，如穩(wěn)定性、動態(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。特別指出，通過實驗的方法，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)方程表達式。[指導信息指導信息]: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)對應的對應的Z變換。變換。0123451012345kx1(k)012345670246810kx2(k)。。。[指導信息指導信息]: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表達式所對應的序列表達式和序列圖。表達式所對應的序列表達式和序列圖。(1)；(2)421235)(1???????zzzzX4172112)(2??????zzzX(3)；(4)2113.01.1110)(3??????zzzzX11847.01)6065.01(69.4)(4?????zzzX[指導信息指導信息]: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)所對應