計算機控制技術期末複習總結
阿新 • • 發佈：2022-05-22
計算機控制技術期末複習總結
1. 緒論
- 計算機控制系統的典型形式
- 直接數字控制系統(DDC)
- 監督控制系統(SCC)
- 分散型控制系統(DCS)
- 現場匯流排控制系統(FCS)
- 資料採集和監視系統
- 計算機控制系統的設計方法
- 連續域設計——離散化
- 直接數字域設計方法
習題
1、什麼是計算機控制？什麼是計算機控制系統？它由哪幾本部分組成的？
- 計算機控制系統是計算機技術與自動控制理論、自動化技術以及檢測與感測技術、通訊與網路技術緊密結合的產物。
- 計算機控制系統就是利用計算機來實現生產過程自動控制的系統。
- 計算機控制系統由硬體和軟體兩部分組成。
2、簡述計算機系統各部分的作用？
計算機控制系統由硬體和軟體兩部分組成
- 硬體包括：
- 計算機系統：主機和外部裝置
- 過程輸入輸出通道：輸入輸出通道及介面
- 被控物件：所要控制的生產裝置及裝置
- 執行器：電動、氣動、液壓三種執行機構
- 檢測變送環節：感測器和測量線路組成
- 軟體包括：
- 系統軟體：計算機的製造廠商提供的，方便使用者使用計算機的軟體。如組合語言、作業系統、資料庫系統、開發系統等。
- 應用軟體：設計人員針對生產過程而編制的控制和管理程式。如輸入程式、控制程式、人機介面程式等。
3.簡述計算機控制系統的特點及其訊號的變換與傳輸過程
特點
在計算機控制系統中，被控制量通常是模擬量，而計算機本身的輸入輸出量都是數字量。因此，計算機控制系統大都具有數字—模擬混合式
的結構傳輸過程
模擬訊號——>離散模擬訊號——>數字訊號——>離散模擬訊號——>模擬訊號
取樣——>A/D轉換器——>數字調節器——>D/A轉換器——>保持器
補充說明：
模擬訊號：時間上和幅值上都連續的訊號
離散模擬訊號：時間上離散幅值上連續的訊號
數字訊號：時間上離散，幅值也離散的訊號
取樣：將模擬訊號抽樣成離散模擬訊號的過程
量化：採用一組數碼來逼近離散模擬訊號的幅值，將其轉換成數字訊號。
2. 第二章、線性離散系統的描述與分析
量化單位
n——2進位制數字長
用數字量表示時，只能用量化單位q的整數倍表示
A/D轉換器採用“有舍有入”的方法，小於q/2
的捨去，大於q/2的進入，由此產生誤差。量化誤差 e(t) = f(t) - f*(t)
量化誤差小於等於q/2
降低量化誤差的措施:加大字長n，增加A/D位數
取樣頻率:ωs(ω = 2π/T=2πf)至少應該是f(t)的最高頻率F(jω)的兩倍，即ωmax
ωs>=2ωmax
取樣定理奠定了選擇取樣頻率的理論基礎，但對於連續物件的離散控制，不易確定連續訊號的最高頻率。因此，取樣定理給出了選擇頻率的準則，在實際應用中還要根據系統的實際情況綜合考慮
零階保持器: 零階保持器採用恆值外推原理，把每個取樣值e(kT)一直保持到下一個取樣時刻(k+1)T,從而把取樣訊號e*(kT)變成了階梯連續訊號eh(t)
數學表示式:
時域方程:
零階保持器是一種近似的帶通濾波器
Z變換定義（差分方程與Z變換的方程關係）
Z變換定理：
Z的反變換
脈衝傳遞函式
線性系統穩定性分析（極點法、朱利判據、W判據）
離散系統穩態誤差分析（控制精度）