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第一章 计算机控制系统概述
1、计算机控制系统的概念是什么?
计算机控制系统是以计算机技术、 控制理论及自动化技术相结合并应
用于工业生产过程的结果, 是以自动控制理论为基础, 以计算机为手
段的控制系统。
2 、计算机系统由哪些部分组成?并画出方框图。
计算机控制系统由计算机、 外部设备、 操作台、输入通道、 输出通道、
检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。
外部设备 输出通道 执行机构
计 被
算 控
机 对
操作台 输入通道 检测装置 象
3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些?
稳定性 / 动态指标 / 稳态指标 / 能控性与能观性
4 、计算机控制系统的主要特点有哪些?
各项 连续控制系统 计算机控制系统
信号形式 都是模拟信号 模拟信号、数字信号皆有
控制规律实现 由模拟电路实现 由计算机通过程序实现
控制形式 整个过程始终连续控制 整个过程始终离散控制
控制器作用 一个控制器控制一个回路 一个控制器分时控制多个回路
功能强度 简单控制 具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能
自动化程度 自动化程度低 便于实现控制与管理的一体化
5、计算机控制系统是怎样分类的?按功能和控制规律可分为几类?
一、按控制系统的功能及结构特点分类
①操作指导控制系统
②直接数字控制系统 DDC
③监督控制系统 SCC
④计算机分级控制
⑤集散控制系统 DCS
⑥现场总线控制系统 FCS
..
...
二、按控制规律分类
①程序和顺序控制
② PID 控制
③最少拍控制
④复杂规律的控制
⑤智能控制
第二章 离散控制系统及 Z 变换分析法
1、计算机控制系统的信号形式有哪些?
连续模拟信号 :时间与幅值上均连续,如 r(t) 、y(t) 、u(t)
离散模拟信号 :时间是离散的,幅值上连续,如 y*(t) 、u*(t)
离散数字信号 :时间离散的,幅值为数字量,如 y(kT)、u(kT)
2 、香农 (Shannon) 采样定理是如何描述的?
一个连续时间信号 f(t) ,设其频带宽度是有限的, 其最高频率为ω max( 或 fmax) ,如果在等间
隔点上对该信号 f(t) 进行连续采样, 为了使采样后的离散信号 f *(t) 能包含原信号 f(t) 的全部信
息量。则采样角频率只有满足下面的关系:
ωs≥2 ωmax
采样后的离散信号 f *(t) 才能够无失真地复现 f(t) 。否则不能从 f *(t) 中恢复 f(t) 。其中,
ωmax 是最高角频率,ω s 是采样角频率。它与采样频率 fs 、采样周期 T 的关系为:
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