1.画出典型计算机控制系统的基本框图。
2.微型计算机控制系统的特点是什么?
微机控制系统与常规的自动控制系统相比,具有如下特点:
a.控制规律灵活多样,改动方便
b.控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制
c. 能够实现数据统计和工况显示,控制效率高
d. 控制与管理一体化,进一步提高自动化程度
3.计算机控制系统的常用接地方法是什么?
(1)一点接地和多点接地
(2)模拟地和数字地的连接
(3)主机外壳接地
(4)多机系统的接地
4.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。答:直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下:(1)根据已知的被控对象,针对控制系统的性能指标要求及
其它约束条件,确定理想的闭环脉冲传递函数?(z);(2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z),根据D(z)编制控
制算法程序
5.说出实施信号隔离的主要方法
信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离,变压器隔离适用于模拟信号隔离,光电隔离则特别适合数字信号的隔离。
6.简述两种硬件消抖电路的工作原理
(1).采用积分电路的硬件消抖电路,首先利用积分电路将
抖动的高频部分滤出,其次利用施密特触发器整形。
(2).采用RS触发器的硬件消抖电路,主要是利用RS触发
器的保持功能实现消抖。
7.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施
答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施,软件措施,软硬结合的措施。
8.某加热炉温度变化范围为0~1600℃,经温度变送器和
调理电路输出电压为1~5V,再经ADC0809 转换(ADC0809 的输入范围1~5V),使计算当采样数值为9BH 时,所对应的加热炉温度是多少?
9.简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用
光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成,如图所示。输入电流流过二极管时使其发光,照射到光敏三极管上使其导通,完成信号的光电耦合传送,它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。
10.线性离散控制系统稳定的充要条件是什么?
线性离散控制系统稳定的充要条件是:闭环系统特征方程的所有根的模|z i|<1,即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。
11.阶跃响应不变法的基本思想是什么?
阶跃响应不变法的基本思想是:离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。12.简要说明多路开关的主要特点
答:半导体多路开关的特点是:(答5条即可)
(1)采用标准的双列直插式结构,尺寸小,便于安排;(2)直接与TT电平相兼容;
(3)内部带有通道选择译码器,使用方便;
(4)可采用正或负双极性输入;
(5)转换速度快,通常其通或关断时间1ms左右,有些产品已达到几十到几百纳秒(ns);、
13.什么是采样或采样过程?
答:采样或采样过程,就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程,有时也称为离散化过程。
14.PID 调节系统中,微分调节起何作用?为什麽在有些
系统中采用不完全微分算式,它与常规算式有哪些区别?
答:微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间,因而有时会使系统产生震荡,而使调节品质下降。为了避免震荡,在一些系统中采用不完全微分算法,它的基本思想是使微分作用漫漫减弱,以避免由于微分突然下降到0而产生震荡。
15.PWM 控制意味着什么?它有什么作用?微型机控制系
统中是怎样实现的?
答:PWM是脉冲宽度调速系统,它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过改变对电机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是,首先根据电机转速的要求,确定占空比,即通电时间与通电周期之比,再按照通、断电时间送出控制模型,使电机按要求的转速运转。方向是通过改变4个开关的通电状态来实现的。
16.抖动、重键都是键盘设计中经常遇到的问题,用什麽方
法可以解决
答:抖动是键盘工作中的常见现象,它将影响计算机对按键的查询工作的准确性。
常采用的防抖措施有:①软件延时程序(一般为10--20毫秒)。②硬件防抖电路:双稳态电路及滤波电路。
17.与PID 控制和直接数字控制相比,模糊控制具有哪些
优点?
与PID控制和直接数字控制相比,模糊控制的优点:(1)模糊控制可以应用于具有非线性动力学特征的复杂系统。
(2)模糊控制不用建立对象精确的数学模型。
(3)模糊控制系统的鲁棒性好。
(4)模糊控制是以人的控制经验作为控制的知识模型,以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控
制算法。
18.说明小功率直流电机双向控制原理,并说明如何实现正、
反控制。小功率直流电机双向控制原理图,如下所示:
向控制原理图,如下所示:
图中,当SW1和SW4闭合时,马达正转;
当SW2和SW3闭合时,马达反转;
当SW1和SW3或SW2和SW4闭合时,马达刹车;
当SW1、SW3、SW2和SW4都断开时,马达滑行。
19.简述数字滤波技术,其算法有哪些?
所谓数字滤波,就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。故实质上它是一种程序滤波。算术平均值法、中位值滤波法、限幅滤波法、惯性滤波法。
20.数字控制器的连续化设计步骤?
设计假想的连续控制器、选择采样周期T、将DS离散化为Dz、设计由计算机实现的控制算法、校验五个步骤。
21.连续控制系统相比,计算机控制系统具有哪些特点?
(1).答:与连续控制系统相比,计算机控制系统具有以
下特点:
(2).计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
(3).在计算机控制系统中,控制规律是由计算机通过程
序实现的(数字控制器),,修改一个控制规律,只需
修改程序,因此具有很大的灵活性和适应性。
(4).计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂
控制规律。
(5).计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制
的。
(6).一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同
时控制多个回路。
(7).采用计算机控制,如分级计算机控制、集散控制系
统、计算机网络等,便于实现控制与管理一体化,使
工业企业的自动化程度进一步提高。
22.简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。(1).连续信号
连续信号是在整个时间范围均有定义的信号,它的幅值可以是连续的,也可以是断续的。
(2).模拟信号
模拟信号是在整个时间范围均有定义的信号,它的幅值在
某一时间范围内是连续的。模拟信号是连续信号的一个子集,在大多数场合与很多文献中,将二者等同起来,均指模拟信号。
(3).离散信号
离散信号是仅在各个离散时间瞬时上有定义的信号。(4).采样信号
采样信号是离散信号的子集,在时间上是离散的、而幅值上是连续的。在很多场合中,我们提及离散信号就是指采样信号。
(5).数字信号
数字信号是幅值整量化的离散信号,它在时间上和幅值上均是离散的。
23.实时、在线方式和离线方式的含义是什么?
实时性是指工业控制时计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件作出反应的特性。
在计算机控制系统中,生产过程和计算机直接连接,并受计算机控制的方式称在线方式或联机方式。
在生产过程不和计算机相连,且不受计算机控制,而是靠人进行联系并作相应操作的方式称离线方式或脱机方式。
由计算机控制系统的工作原理可知,计算机控制系统要进行实时数据采集,实时控制决策,实时控制输出。在生产过
程中系统要对生产过程进行跟踪与作出实时的反应,所以计算机控制系统要考虑实时性。
24.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分
的作用是什么?
答:由四部分组成
(1)主机:这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作,根据运算结果作出控制决策;对生产过程进行监督,使之处于最优工作状态;对事故进行预测和报警;编制生产技术报告,打印制表等等。
(2)输入输出通道:这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备,简称外设,包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能,即根据操作人员的要求,能立即显示所要求的内容;还应有按钮,完成系统的启、停等功能;操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果,即应有保护功能。
(4)检测与执行机构
a.测量变送单元:在微机控制系统中,为了收集和测量各种参数,采用了各种检测元件及变送器,其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量,例如热电偶把温度转换成mV信号;压力变送器可以把压力转换变为电信号,这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0~5V或4~20mA)后,再送入微机。
b.执行机构:要控制生产过程,必须有执行机构,它是微机控制系统中的重要部件,其功能是根据微机输出的控制信
号,改变输出的角位移或直线位移,并通过调节机构改变被调介质的流量或能量,使生产过程符合预定的要求。例如,在温度控制系统中,微机根据温度的误差计算出相应的控制量,输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式,也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制。
25.计算机控制系统的发展趋势是什么?
大规模及超大规模集成电路的发展,提高了计算机的可靠性和性能价格比,从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。为更好地适应生产力的发展,扩大生产规模,以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求,目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
A.普及应用可编程序控制器
B.采用集散控制系统
C.研究和发展智能控制系统
26.什么是过程通道?过程通道有哪些分类?
过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。
按信息传递的方向来分,过程通道可分为输入过程通道和
输出过程通道;
按所传递和交换的信息来分,过程通道又可分为数字量过程通道和模拟量过程通道。
27.在PID 调节器中系数k p 、ki 、kd 各有什么作
用?它们对调节品质有什么影响?
系数kp为比例系数,提高系数kp可以减少偏差,但永远不会使偏差减少到0,而且无止境地提高系数kp最终将导致系统不稳定。比例调节可以保证系统的快速性。
系数ki为积分常数,ki越大积分作用越弱,积分调节器的突出优点是,只要被调量存在偏差,其输出的调节作用便随时间不断加强,直到偏差为零。在被调量的偏差消除后,由于积分规律的特点,输出将停留在新的位置而不回复原位,因而能保持静差为零。但单纯的积分也有弱点,其动作过于迟缓,因而在改善静态品质的同时,往往使调节的动态品质变坏,过渡过程时间加长。积分调节可以消除静差,提高控制精度。
系数kd为微分常数,kd越大微分作用越强。微分调节主要用来加快系统的相应速度,减小超调,克服振荡,消除系统惯性的影响。
28.采样周期的选择需要考虑那些因素?
1.给定值的变化频率
2.被控对象的特性
3.使用的控制算式和执行机构的类型
4.控制的回路数
29.什么是计算延时?
当采样信号送入CPU,按控制算法要求进行数据处理时,由于计算机执行每条指令均需要一定时间,这样,从数据采样到结果输出之间就要产生一定的时间延迟,称为计算延时。
30.什么是信号调理
答:为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号,这些功能称为信号调理。
31.什么是有源I/V 变换
32.什么是积分分离
当被控量与设定值偏差较大时,取消积分作用;当被控量接近给定值时,引入积分控制,以消除静差,提高精度。
33.什么是软件陷阱
软件陷阱就是在非程序区设立拦截措施,使程序进入陷阱的技术。即通过一条引导程序,强行将跑飞的程序引向一个指定的地址,在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。程序陷阱安排在以下四种地方:未使用的中断向量区,未使用的大片ROM区
34.什么是积分饱和
当系统存在一个方向的误差时,由于积分的累加作用会使控制量一直增大,可能会使控制量达到执行器的执行阈值,如果此时误差的方向发生改变,控制量会逐渐减小,控制量也会退出饱和区,执行器也会在阈值内执行;如果此时误差方向还是没有改变,控制量会继续增大但是执行器会一直保持在阈值,此时控制量就进入了饱和区。进入饱和区越深,退出饱和区时间就会越长,在饱和区时执行器会一直在阈值位置,如果误差发生反向,执行器不会立刻有反应,控制量会慢慢减小,等执行器推出饱和区才会有反应。这样就会使
控制的动态响应变差,控制性能变差。
抗积分饱和算法:若u(k-1)>Umax,只累加负的误差;若u(k-1) 35.什么是接口 接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁,它包括输入接口和输出接口。 36.什么是过程通道 过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道,它包括AI、AO、DI、DO。(Analgoy Input/Output、Digital Input/Output) 37.什么是量化 所谓量化,就是采用一组数码(如二进制码)来逼近离散模拟信号的幅值,将其转换为数字信号。 一、]t b 填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式,而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,一部分是状态观测器,另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释 1.采样过程按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符,以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行机构已无相应的动作 三、选择题(合计15分,每题3分) 1.下列不属于数字控制方式的是(C ) A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为( C ) A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为(D ) ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为(B ) A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C ) A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题(合计20分,每题5分) 1.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施。 答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施,软件措施,软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答:所谓逐点比较法插补,就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这 关键词:2018军考真题,2019军考,德方军考,军考化学,军考资料,军考视频,军考辅导 相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Cl:35.5 Mn:55 Fe:56 一、单项选择(每小题3分,共18分) 1.HNO3属于() ①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥强氧化性酸⑦一元酸⑧化合物⑨混合物 A. ①⑨ B. ①④⑤⑥⑦ C. ①④⑥⑦⑧ D. ①②③④⑤⑥⑦⑨ 2.下列说法中,正确的是() A.1mol任何气体的体积都约为22.4L B.标准状况下,含有6.02×1023个原子的气体的体积都约为22.4L C.常温常压下,2g氢气所含有的分子数约为6.02×1023个 D. 标准状况下,1mol水所占有的体积约为22.4L 3.下列离子或分子在水溶液中能大量共存,且通入CO2气体仍能大量共存的一组是() A.K+、Ca2+、Cl-、NO3- B.K+、Na+、Br-、SiO32- C.H+、Fe2+、SO42-、Cl2 D.K+、Ag+、NH3?H2O、NO3- 4.反应NH4HNO3(s)?NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)在某一温度下达到平衡,下列各种情况不能使化学平衡发生移动的是() ①移走一部分NH4HNO3 ②其它条件不变,通入HCl气体③其它条件不变,充入CO2气体④容积体积不变,充入 氮气 A.①和② B.①和③ C.②和④ D.①和④ 5.胶体区别于其他分散系的本质特征是() A.胶体粒子都带电 B.胶体在加热时都能产生聚沉 C.胶体粒子做布朗运动 D.胶体粒子直径在1nm~100nm之间 6.空气是人类生存所必须的物质,为改善空气质量而发起的“蓝天保卫战”得到了全社会的支持。下列措施不利于“蓝天保卫战” 取得胜利的是() A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染 C.研制清洁能源汽车,减少尾气排放 B.加大石油、煤炭的开采力度,增加化石燃料的供应量 D.植树造林,抑尘防沙 二、填空题(每空3分,共36分) 7.分子式为C4H9Cl的同分异构体(不考虑立体异构)有种。 8.常温常压下有三种气态氢化物HCl、PH3、H2S,按其稳定性依次增强的顺序为(化合物之间用“<”连接)。 9.在下列变化中:①I2的升华②NaCl溶于水③O2溶于水④Na2O2溶于水烧碱熔融,其中未发生化学键破坏的是,仅发生离子键破坏的是。(用序号填写) 10.按如图所示装置进行实验,其中C1和C2均为石墨棒。回答下列问题: (1)判断装置的名称:A池为,B池为。 (2)石墨棒C1的电极反应式为。 (3)石墨棒C2附近产生的实验现象为。 11.金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G之间的反应关系图如下(图中已略去反应条件),请回答: (1)金属C的化学式为,物质F的化学式为。 (2)反应①的化学方程式为, 反应③的离子方程式为。 三、计算题(共6分) 12.二氧化锰与浓盐酸反应可制得氯气,已知浓盐酸与二氧化锰反应制得的氯气在标准状况时的体积为11.2L。请计 计算机控制系统试卷四答案 班级:姓名:学号:成绩: 一、简答题(每小题3分,共30分) 1.使用光电隔离器件时,如何做到器件两侧的电气被彻底隔离? 答:光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。 2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。 答: 3.什么是信号重构? 答:把离散信号变为连续信号的过程,称为信号重构,它是采样的逆过程。 4.写出零阶保持器的传递函数,引入零阶保持器对系统开环传 递函数的极点有何影响? 答:零阶保持器的传递函数为 1e () Ts H s s - - =。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。 5.阶跃响应不变法的基本思想是什么? 答:阶跃响应不变法的基本思想是:离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。 6.如何消除积分饱和现象? 答:减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于某个规定的门限值时,删除积分作用,PID控制器相当于一个PD调节器,既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象,不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限ε之内时,加入积分控制,相当于PID控制器,则可消除静差,提高控制精度。 7.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。 答:直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下: (1)根据已知的被控对象,针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件,确定理想的闭环脉冲传递函数() Φz。 (2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z);根据D(z)编制控制算法程序。 8. 采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是什 么? 答:采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是系统状态完全能控。 9. 说出实施信号隔离的主要方法。 答:信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离,变压器隔离适用于模拟信号隔离,光电隔离则特别适合数字信号的隔离。 10. 故障诊断中的状态估计方法的基本思想是什么? 答:故障诊断中的状态估计方法的基本思想是:首先重构被控过程的状态,通过与可测变量比较构成残差序列,再构造适当的模型并用统计检验法,从残差序列中把故障诊断出来。因此,这就要求系统可观测或部分可观测,通常用各种状态观测器或滤波器进行状态估计。 二、已知系统框图如下所示:T =1s(15分) 试求闭环离散系统的闭环脉冲传递函数,并判别系统的稳定性。 解:广义对象脉冲传递函数为 系统闭环脉冲传递函数为 则闭环系统的特征方程为 由z 域直接判据 ①|W (0)|=0.632<1 ②W (1)=1-1+0.632>0 ③W (-1)=1+1+0.632>0 知闭环系统稳定。 三、已知某被控对象的传递函数为(15分) 要求设计成单位反馈计算机控制系统,结构如下图所示。采样周期为T =1s 。要求闭环特征根为0.4和0.6。试求数字控制器。 解:广义对象脉冲传递函数为 根据要求设定闭环脉冲传递函数为 r (t ) y (t ) -T 计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号: 学院:自动化工程学院 班级: 题目: 设计性实验撰写说明 正文:正文内容层次序号为: 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景:说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求;简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念):说明设计原理(理念)并进行方案选择,阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述:对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析:对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。 5、结论或总结:对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。 课程设计说明书(报告)要求文字通顺,语言流畅,无错别字,用A4纸打印并右侧装订。 《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤: 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想,从工程角度对待设计题目,尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别,逐步引入工程思想,提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性; 2、选择合理的传感器(量程、精度等); 3、计算机控制系统及接口的设计(存储器、键盘、显示); 4、制定先进的、合理的控制算法; 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计; 6、画出系统硬件、软件框图; 7、系统调试。 二、具体完成成品要求: 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等; 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件(框图)仿真设计; 3、达到课题要求的各项功能指标; 4、系统设计文字说明书; 5、按照学号循环向下作以下7个题目。 三、系统控制框图: 控制系统硬件框图 计算机控制系统试卷一答案 班级:姓名:学号:成绩: 一、简答题(每小题5分,共50分) 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。 答:典型计算机控制系统的基本框图如下: 2、根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型? 答:根据采样过程的特点,可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样 指相邻两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。 (2) 同步采样 如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步采样。 (4) 多速采样 如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。 (5) 随机采样 若相邻两次采样的时间间隔不相等,则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。 答:(1)比例调节器:比例调节器对偏差是即时反应的,偏差一旦出现,调节器立即产生控制作用,使输出量朝着减小偏差的方向变化,控制作用的强弱取决于比例系数K P。比例调节器虽然简单快速,但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差,但是K P过大时,会使系统的动态质量变坏,引起输出量 振荡,甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器:为了消除在比例调节中的残余静差,可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分,只要偏差e不为零,它将通过累积作用影响控制量u,从而减小偏差,直到偏差为零。积分时间常数T I大,则积分作用弱,反之强。增大T I将减慢消除静差的过程,但可减小超调,提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (3)微分调节器:为加快控制过程,有必要在偏差出现或变化的瞬间,按偏差变化的趋向进行控制,使偏差消灭在萌芽状态,这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调,克服振荡,使系统趋于稳定。 4、采样保持器LF398工作原理图如下图,试分析其工作原理。 答:LF398的电路原理:放大器A2作为比较器来控制开关K的通断,若IN+的电压高于IN-的电压,则K闭合,由A1、A3组成跟随器,并向C H端外接的保持电容充电;IN+的电压低于IN-的电压时,则K断开,外接电容保持K断开时刻的电压,并经A3组成的跟随器输出至Aout。 5、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么? 答:线性离散控制系统稳定的充要条件是:闭环系统特征方程的所有根的模|z i|<1,即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 6、为什么会出现比例和微分饱和现象? 答:当给定值发生很大跃变时,在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多,所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度,那么,控制作用必然不如应有的计算值理想, 2014年军考物理模拟试卷(综合二) 一、选择题(每空2 分,共20 分) 1、如图1所示,在斜面上放一物体静止不动,该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用,该物体的受力示意图正确的是() 2、民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是,火罐内的气体() A、温度基本不变,体积减小,压强增大 B、体积基本不变,温度降低,压强减小 C、压强基本不变,温度降低,体积减小 D、质量基本不变,压强增大,体积减小 3、一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子() A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量减少 C.吸收光子,能量增加 D.吸收光子,能量减少 4、肥皂泡呈现的彩色,露珠呈现的彩色,通过狭缝看到的白光光源的彩色条纹,它们分别属于() A.光的色散、干涉、衍射现象 B.光的干涉、色散、衍射现象 C.光的干涉、衍射、色散现象 D.光的衍射、色散、干涉现象 5、一物体受到一个和它运动方向一致但大小逐渐变小的外力作用,则这个物体的() A.速度越来越小 B.加速度越来越小 C.最后速度方向与原速度方向相反 D.最后速度为零 6、如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO 计算机控制系统试题 一、选择题(只有一个正确答案,每题2分,共40分) 1.劳斯稳定判据在离散系统中主要解决的是( C )。 A、S平面中系统的稳定性; B、Z平面中系统的稳定性; C、三阶以上特征方程稳定判据。 2.某系统的Z传递函数为 0.5(0.5) () ( 1.2)(0.5) z G z z z + = +- ,可知该系统是(B)。 A、稳定的; B、不稳定的;C 临界稳定的。 3、脉冲传递函数是表征(B)。 A、控制系统传递函数; B、计算机控制系统传递函数、 C、脉冲输入的传递函数。 4、有关PID控制算法,以下说法不正确的是(C) A、当系统有阶跃信号输入时,微分项剧增,易引起振荡; B、比例调节几乎贯穿整个控制过程; C、比例控制可以消除一切静差; D、一般来说,不使用纯微分控制。 5、下面关于标度变换的说法正确的是(C)。 A、标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量; B、标度变换就是把模拟量转换成十进制工程量; C、标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量; D、标度变换就是把模拟量转换成数字量。 6. 适用于某些生产过程对控制精度要求不是很高,但希望系统工作平稳,执行机构不要频繁动作的PID算法为(D )。 A、积分分离PID; B、变速积分PID; C、不完全微分PID; D、带死区的PID。 7、下列计算机控制系统中,属于单闭环控制系统的是(B)。 A、操作指导控制系统; B、直接数字控制系统; C、监督计算机控制系统; D、现场总线控制系统。 8、增量式PID算法解决了位置式PID算法(A)的缺点。 A、计算复杂、手/自切换不便; B、不易实现编程; C、控制准确性差; D、 南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤 计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真,让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识,分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点,熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤,并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 (1) 设计数字调节器D(Z),构成最少拍随动控制系统,并观察系统 的输出响应曲线; (2) 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统,比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中,G C (S)为被控对象,其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器,D(Z)代表被设计的数字控制器,D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1)求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2)根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3)根据2)求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4)根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节,时间常数为1S ,增益为10,采样周期T 为1S 的对象,其传递函数为:G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数: G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z 计算机控制系统试卷一答案 一、简答题(每小题5分,共50分) 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。答:典型计算机控制系统的基本框图如下: 2、根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型? 答 (1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。 (3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等,则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。 答:(1)比例调节器:比例调节器对偏差是即时反应的,偏差一旦出现,调节器立即产生控制作用,使输出量朝着减小偏差的方向变化,控制作用的强弱取决于比例系数K P。比例调节器虽然简单快速,但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差,但是K P过大时,会使系统的动态质量变坏,引起输出量振荡,甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器:为了消除在比例调节中的残余静差,可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分,只要偏差e不为零,它将通过累积作用影响控制量u,从而减小偏差,直到偏差为零。积分时间常数T I大,则积分作用弱,反之强。增大T I将减慢消除静差的过程,但可减小超调,提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (3)微分调节器:为加快控制过程,有必要在偏差出现或变化的瞬间,按偏差变化的趋向进行控制,使偏差消灭在萌芽状态,这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调,克服振荡,使系统趋于稳定。 4、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么? 答:线性离散控制系统稳定的充要条件是:闭环系统特征方程的所有根的模|z i|<1,即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 5、为什么会出现比例和微分饱和现象? 答:当给定值发生很大跃变时,在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多,所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度,那么,控制作用必然不如应有的计算值理想,其中计算值的多余信息没有执行就遗失了,从而影响控制效果。 历年军考真题系列之 2014年军队院校招生士兵高中综合军考物理真题关键词:军考真题,德方军考,军考试题,军考资料,士兵高中,军考物理 本试卷分政治、物理、化学三部分,考试时间150分钟,满分为200分。 第二部分物理 注意:1.物理试题共四大题,满分为60分。2.在有关计算中,取重力加速度g=10m/s2。 一、选择题。本题共4小题,每小题4分,共16分。对于有多个正确选项的题,全选对的 得4分,选不全的得2分,有选错的得0分。 1. 在学校运动场上100m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬 声器。两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一段点缓慢行进10m。在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()。 A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 2.有一横截面为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子, 电子的电量为e,此时电子定向移动的速率为v,在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为()。 A.nvSΔt B. nvΔt C. IΔt/e D. IΔt/(Se) 3.如图(a)所示,金属导轨水平放置,导轨上跨接一根金属棒ab,与导轨构 成闭合回路并能沿导轨自由滑动。在导轨左侧与ab平行放置的导线cd中通 以图(b)所示的交流电流,规定电流方向自c向d为正,则ab受到向右的 安培力的作用时间是()。 A. 0→t1 B. t1→t2 C. t2→t3 D.t3→t4 4.在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球,如果从水面上方垂直俯视这三个球, 感觉最浅的是()。 A. 紫色球 B. 蓝色球 C. 红色球 D. 三个球同样深 二、填空题。本题共4小题,每空3分,共21分。不要求写出演算过程。 1. 北斗导航卫星系统建成以后,北斗导航将包含多颗地球同步卫星,这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖,GPS由运行周期为12小时的卫星群组成,设北斗导航系统中的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2,则R1:R2=。 精品文档 精品文档 实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制,需要将对象的各种测量参数按 要求转换成数字信号送入计算机;经计算机运算、处理后,再转换成适合于对生产 过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间,必须设置信息的传递和变换的连 接通道,该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量 输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道:主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信 号送入计算机,主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道:它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信 号,主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道:控制系统中,以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量,这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道:有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ,计算机 可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道, A/D 和D/A的 芯片非常多,这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。 一、实验目的 1.学习 A/D 转换器原理及接口方法,并掌握ADC0809芯片的使用 2.学习 D/A 转换器原理及接口方法,并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1.编写实验程序,将- 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入,将 转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2.编写实验程序,实现 D/A 转换产生周期性三角波,并用示波器观察波形。 三、实验设备 + PC 机一台, TD-ACC实验系统一套, i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1.A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分,其主要特点为:单 电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率, 8 +个单端模拟输 入端, TTL 电平兼容等,可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片,其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0~ IN7) 。根据实验内容的第一项要求,可以设计出如图 1.1-1 所示 的实验线路图。 计算机控制系统复习题及答案 《计算机控制系统》课程复习资料 一、简答题: 1.什么是计算机控制系统?它由哪几部分组成?各有什么作用。 2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点? 3.计算机控制系统中的保持器有何作用,简述保持器的特点? 4.简述PID 调节器的作用,有哪几种改进型数字PID 算法? 5.计算机控制系统有哪四种形式的信号?各有什么特点? 6.简要说明什么是计算机控制系统?模拟调节器与数字调节器有何区别? 二、分析和计算题: 1.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 -2 0.1z Y(z)Gc(z)== 1-0.4z +0.8z R(z) ,其中输入为单 位阶跃信号,求输出y(KT)。 2.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 0.53+0.1z Gc(z)=1-0.37z 当输入为单位阶跃信号 时, 求输出y(KT)及y(∞)。 3.用长除法或Z 反变换法或迭代法求闭环系统2 z +0.5Gc(z)=8(z +0.1z -0.12) 的单位阶 跃响应。 4.已知低通数字滤波器0.5266z D(z)= z -0.4734 ,求D (z )的带宽ωm;并求当输入E(z)为 阶跃信号时数字滤波器的控制算法。取采样周期T=2ms 。 5.设系统如图所示,试求: ①系统的闭环脉冲传递函数。 ②判定系统的稳定性。 ③分别求系统对单位阶跃输入和单位斜坡输入时的稳态误差。 _ 6.设函数的La 氏变换为2 5F(s)= s (s +4) ,试求它的Z 变换F(z)。 7.数字控制系统如图所示,求当K=10,T=1s,a=1时,分别求当输入为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。 8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K 为何值时系统稳定。 9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)= z(z -1)(z -0.7) 问:K 为何值时系统稳定? 10.已知单位反馈系统的广义对象的Z 传递函数为: -1 -1 -1 -1 -1 0.26z (1+2.78z )(1+0.2z ) W1(z)= (1-z )(1-0.286z ) ,试按最少拍无波纹设计原则设计单位阶跃 输入时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。 11.已知连续系统的传递函数G(s)=(s+1)/[s(s+2)]试用冲击不变法求其等效的Z 传递函数. 12.已知离散系统的Z 传递函数:22 z 2z 1Y(z) G(z)z 5z 6U(z) ++==++,试求离散系统的状态 江南大学物联网工程学院 《计算机控制系统》 实验报告 实验名称实验二微分与平滑仿真实验 实验时间2017.10.31 专业班级 姓名学号 指导教师陈珺实验成绩 一、实验目的与要求 1、了解微分对采样噪音的灵敏响应。 2、了解平滑算法抑制噪音的作用。 3、进一步学习MATLAB 及其仿真环境SIMULINK 的使用。 二、仿真软硬件环境 PC 机,MATLAB R2012b 。 三、实验原理 如图微分加在正反馈输入端,计算机用D(Z)式进行微分运算。R 为阶跃输入信号,C 为系统输出。由于微分是正反馈,当取合适的微分时间常数时,会使系统响应加快。若微分时间常数过大,则会影响系统稳定性。 四、D(Z)设计 1、未平滑时的D(Z) 用一阶差分代替微分运算: )1()()()(1--==Z T T Z X Z Y Z D D 式中T D为微分时间常数,T 为计算机采样周期。 2、平滑后的D(Z) 微分平滑运算原理如图: 取Y *(k)为四个点的微分均值,有 )331(6)()()( )33(6 )5 .15.05.05.1(4)( 321321221*-----------+==∴--+=-+-+-+-= Z Z Z T T Z X Z Y Z D X X X X T T X X X X X X X X T T K Y D K K K K D K K K K D x t + ○R 五、SIMULINK仿真结构图 七、思考题 1、微分噪音与采样噪音和采样周期T有什么关系?与微分时间常数有什么关系? 2、平滑后系统输出有无改善?是否一定需要平滑? 2016年士兵高中军考物理真题 解放军军考物理真题,解放军士兵考军校资料,解放军2016物理,德方军考,解放军军考真题,解放军军考资料 德方军 考寄语 首先预祝你2018年军考取得好成绩!军考真题的参考意义巨大,希望你好好利用 这份军考真题。 如果你有些军考真题不会做,可以下载军考通APP ,上面有真题讲解的视频课。 此外,还有军考考点精讲、教材习题精讲和专项突破视频课程,相信对你的军考备考 会很有帮助,现在军考通APP 视频课免费公开了20%。 一、选择题。本题共5小题,每小题4分,共2016分。对于有多个正确选项的题,全选对的得4分,选不全的得2分,有选错的得0分。 1.如图所示,相距l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l 、h 均为定值).将A 向B 水平抛出的同时,B 自由下落.A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( ) A .A 、 B 在第一次落地前能否发生相碰,取决于A 的初速度大小 B .A 、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰 C .A 、B 不可能运动到最高处相碰 D .A 、B 一定能相碰 2. 一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距3m ,且这两质点之间只有一个波谷,则该简谐波可能的波长为( ) A .2m 、3m 和4m B .2m 、3m 和6m C .2m 、4m 和6m D .3m 、4m 和6m 3. 用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V ,通过负载的电流图象如图所示,则( ) A .变压器输出功率约为 3.9W B .输出电压的最大值是110V C .变压器原、副线圈的匝数比为2:1 D .负载电流随时间变化的表达式为i(t)=0.05 sin (100πt )A 4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形透明浅玻璃缸底有一发光小球,则( ) A .小球所发的光能从水面任何区域射出 B .小球不必位于缸底中心也可能从侧面看到小球 《计算机控制系统》实验手册 上海海事大学电气自动化系施伟锋 上海海事大学电气自动化实验中心李妮娜 目录 1《计算机控制系统》实验指导(Matlab版) (2) 实验一数字PID参数的整定 (3) 实验二Smith算法的运用..........................................5实验三二阶对象数字控制系统设计..............................7实验四达林控制算法的运用 (9) 2 《计算机控制系统》实验指导(DSP版) (11) 实验一实验系统介绍与CCS软件使用入门 (11) 实验二数字I/O实验—交通灯实验 (26) 实验三PWM输出实验1——直流电机控制实验 (30) 3 《计算机控制系统》课程设计指导(Matlab版)………33 4 《计算机控制系统》课程设计指导(DSP版) (35) 5 《计算机控制系统》课程设计报告或小论文格式 (40) 《计算机控制系统》实验指导 (Matlab 版) 一、实验课程教学目的与任务 通过实验设计或计算机仿真设计,使学生了解和掌握数字PID控制算法的特点、了解系统PID参数整定和数字控制系统的直接设计的基本方法,了解不同的控制算法对被控对象的控制特性,加深对计算机控制系统理论的认识,掌握计算机控制系统的整定技术,对系统整体设计有一个初步的了解。 根据各个实验项目,完成实验报告(用实验报告专用纸)。 二、实验要求 学生在熟悉PC机的基础上,熟悉MATLAB软件的操作,熟悉Simuli nk工具箱的软件编程。通过编程完成系统的设计与仿真实验,逐步学习控制系统的设计,学习控制系统方案的评估与系统指标评估的方法。 计算机控制系统主要技术指标和要求: 根据被控对象的特性,从自动控制系统的静态和动态质量指标要求出发对调节器进行系统设计,整体上要求系统必须有良好的稳定性、准确性和快速性。一般要求系统在振荡2~3次左右进入稳定;系统静差小于3%~5%的稳定值(或系统的静态误差足够小);系统超调量小于30%~50%的稳定值;动态过渡过程时间在3~5倍的被控对象时间常数值。 系统整定的一般原则: 将比例度置于交大值,使系统稳定运行。根据要求,逐渐减小比例度,使系统的衰减比趋向于4:1或10:1。若要改善系统的静态特性,要使系统的静差为零,加入积分环节,积分时间由大向小进行调节。若要改善系统的动态特性,增加系统的灵敏度,克服被控对象的惯性,可以加入微分环节,微分时间由小到大进行调节。PID控制的三个特性参数在调节时会产生相互的影响,整定时必需综合考虑。系统的整定过程是一个反复进行的过程,需反复进行。 2017年士兵高中军考物理真题 解放军军考物理真题,解放军士兵考军校资料,解放军2017物理,德方军考,解放军军考真题,解放军军考资料 德方军 考寄语 首先预祝你2018年军考取得好成绩!军考真题的参考意义巨大,希望你好好利用这份军考真题。 如果你有些军考真题不会做,可以下载军考通APP ,上面有真题讲解的视频课。此外,还有军考考点精讲、教材习题精讲和专项突破视频课程,相信对你的军考备考会很有帮助,现在军考通APP 视频课免费公开了20%。 注意: 1.物理试题共四大题,满分为60分。 2.在有关计算中,取重力加速度g=10m/s 2。 一、选择题(共5小题,每小题4分,共20分) 1.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F 压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( ) A .容器受到的摩擦力不变 B .容器受到的摩擦力逐渐增大 C .水平力F 必须逐渐增大 D .容器受到的墙面支持力必须逐渐增大 2.如图,一轻弹簧上端固定,下端挂一个重为2N 的钩码,现将钩码竖直向下拉3cm ,然后由静止释放,已知弹簧每伸长1cm 可提供1N 的拉力,则钩码所受的最大回复力F 及其振动的振幅A 分别为( ) A. F=3N ,A=3cm B. F=3N ,A=5cm C. F=5N ,A=3cm D. F=5N ,A=5cm 3.一炮弹质量为m ,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v ,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好做自由落体运动,质量为 4m ,则另一块的速度大小为( ) A.v B.v 34 C.v 4 3 D.0 计算机控制系统试题(A卷) 分析说明或计算下列各题: 1.画出计算机控制系统的方框图,并分别说明各单元的作用。(15 分) 2.写出数字PID位置型和增量型控制算法的计算式,并比较两种算 法的优缺点。(15分) 3.在数字PID中,采样周期T的选择需要考虑哪些因素?(15分) 4.已知被控对象的传递函数,采样周期T=0.1s, 采用零阶保持器,单位负反馈系统。要求针对单位阶跃输入信号设计最少拍无纹波系统的,并计算输出响应和控制信号 序列。(0.368)(15分) 5.被控对象的脉冲传函,采样周期 T=1s,试用达林算法设计τ=2s的,对于单位阶跃输入的数字控 制器D(z),并计算输出响应和控制信号序列。( 0.607)(15分) 6.动态矩阵控制算法为何只能适用于渐近稳定的对象?对模型时 域长度N有什么要求?若N取得太小会有什么问题?(10分) 7.说明计算机控制网络的特点以及控制网络与信息网络的区别。 (15分) 附录常用Z变换表 计算机控制系统试题答案(A卷) 1.答: 计算机控制系统的基本框图如下: (8分) ①测量变送器:测量被控对象的控制参数,并变换成一定形式的电信 号;(1分) ②A/D转换器:将电信号转换成数字信号反馈给计算 机;(1分) ③控制器:将反馈信号与给定值信号进行比较,得到的偏差信号按照一定 的控制算法输出数字控制信 号; (2分) ④D/A转换器:将数字控制信号转换为模拟控制信号驱动执行 器;(1分) ⑤执行机构:接受模拟控制信号,改变被控对象的控制参数 值;(1分) ⑥被控对象:工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器 等。(1分) 2.答: 位置型PID算法: (3分) 增量型PID算法: ( 3 分 ) 2017 年士兵高中军考物理真题 解放军军考物理真题,解放军士兵考军校资料,解放军2017 物理,德方军考,解放军军考真题,解放军军考资料 德方军考寄语 首先预祝你2018 年军考取得好成绩!军考真题的参考意义巨大,希望你好好利用这份军考真题。 如果你有些军考真题不会做,可以下载军考通APP,上面有真题讲解的视频课。此外,还有军考考点精讲、教材习题精讲和专项突破视频课程,相信对你的军考备考会很有帮助,现在军考通APP 视频课免费公开了20%。 注意:1.物理试题共四大题,满分为60 分。2.在有关计算中,取重力加速度g=10m/s2。 一、选择题(共 5 小题,每小题 4 分,共20 分) 1.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F 压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( ) A.容器受到的摩擦力不变 B.容器受到的摩擦力逐渐增大 C.水平力F 必须逐渐增大 D.容器受到的墙面支持力必须逐渐增大 2.如图,一轻弹簧上端固定,下端挂一个重为2N 的钩码,现将钩码竖直向下拉3cm,然后由静止释放,已知弹簧每伸长1cm 可提供1N 的拉力,则钩码所受的最大回复力F 及其振动的振幅A 分别为() A.F=3N,A=3cm B.F=3N,A=5cm C.F=5N,A=3cm D.F=5N,A=5cm 3.一炮弹质量为 m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为 v,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块恰好 m 做自由落体运动,质量为 4 ,则另一块的速度大小为() 4 A.v B. v 3 3 C. v 4 D.0 一、填空 1、计算机控制系统,从本质上看,它的控制过程可以归纳为 ,,和四个步骤。一个实时控制系统必定是一个在线系统,这里“在线”的含义是指 而“实时控制”的含义是指 。 2、A/D转换器的分辨率和精度是两个不同的概念。分辨率是指 ;而相对精度是指 ;一个10位A/D转换器,基准电源的信号电压为5.12V时,它的绝对精度是mv,它的相对精度为,它的分辨率为mv。 3、计算机控制系统中,直接数字控制(DDC)的含义是 。 4、过程通道包括、、和。 5、模拟量输入通道中,选用“采样保持器”的作用是 。 6、为了克服积分饱和作用,主要有,,三种方法。 二、简答题 1、什么是顺序控制? 2、简述最少拍控制的具体要求。 3、简述模拟量输入通道的一般组成,并画出示意图。 4、什么是分布式控制系统。 三、现已知某炉温变化范围为0~1000℃,测试时,采用9位的A/D变换器(带符号位),试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时,通过变送器将测试起点迁移到500℃,保持同样的系统对炉温变化的分辩率,试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。 四、写出数字PID 控制算法的位置式和增量式两种标准算法并简要回答下列问 题: 1. 简述积分分离法克服位置式PID 积分饱和作用的原理。 2. PID 数字控制器参数整定的含义是什么?简述工程实现时,参数整定的 步骤。 五、已知系统方块图如图2所示(已知Z[1/s 2]=Tz/(z-1)2) 1)若如果D(s)=K =2,试求使闭环系统稳定的T 取值范围。 2) 在闭环系统稳定的情况下,设计针对单位速度输入112()(1)W z Tz z --=-时,理想最少拍闭环传递函数为12()2M z z z --=-,试设计最少拍控制器D(z)。 测试(2) 一、名词解释 (1)DDC (2)DCS (3)PLC (4)直线插补 (5)最少拍控制 (6)联机控制 二、填空 (1)计算机控制系统由( )和( )两大部分组成。 (2)过程通道包括( )、( )、( )和( )。计算机控制技术试卷及答案
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