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计算机控制技术及应用课后答案

【篇一：计算机控制技术课后习题答案】

统由哪些部分组成？并画出方框图。

解：

若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，

就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说

来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。

在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定

的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是

da转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；ad转换器则相反将传

感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。

2．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？

解：

计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因

此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制

规律或控制方式等进行分类。

按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督

控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系

统、综合自动化系统。

按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称pid

控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。

3．计算机控制系统的主要特点有哪些？

解：

主要有以下特点：

1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模

拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离

散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数

字的混合系统。

2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬

件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如

果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电路。而在计算机控制系

统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能

实现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路

作改动，只要改变控制程序就可以了。

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3．可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑

判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。

4．离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进

行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统

中，计算机每隔一定时间间隔，向a/d转换器发出启动转换信号，并

对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产生

的控制时间信号通过d/a将离散信号转换成连续时间信号输出，作用

于被控对象。因此，计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散

控制的。

图1-1计算机控制系统基本原理图

5．可以采用分时控制。在连续控制系统中，一般是一个控制器控制

一个回路。而在计算机控制系统中，由于计算机具有高速的计算处

理能力，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。

6．易于实现管控一体化。采用计算机控制系统可实现控制信息的全

数字化，易于建立集成企业经营管理、生产管理和过程控制于一体

的管控一体化系统。即建立集成了生产过程控制系统pcs、生产执

行系统mes和企业资源管理系统erp的综合自动化系统。

4．计算机控制系统的主要性能指标有哪些？

解：

1．稳定性

稳定性是对控制系统最重要的要求之一。一个控制系统只有稳定，

才有可能工作，也才能谈得上控制性能的好坏与优劣。因此，对于

计算机控制系统来说，稳定性分析同样是一个重要的方面。通常采

用控制理论中的离散系统稳定性分析