计算机控制系统试题答案.doc

【计算机控制系统】是一种利用计算机进行实时监控和控制生产过程的技术，它通过采集、处理和分析数据，实现对工业设备和工艺流程的有效管理。本篇文档是关于计算机控制系统试题的答案，涵盖了该领域的基本概念和关键知识点。 1. **计算机控制系统基本框图**： 计算机控制系统通常包括传感器、控制器、执行机构和被控对象四个主要部分。传感器用于获取实时的系统状态信息，控制器（如PID控制器）根据这些信息计算控制信号，执行机构则依据控制信号改变系统操作，以达到预期的控制效果。 2. **采样类型**： - **周期采样**：采样间隔固定，是最常见的采样方式。 - **同步采样**：多个采样点在同一时刻进行采样，确保所有数据在同一时间基准上。 - **非同步采样**：多个采样点采样周期相同但不同时开启，可能导致数据同步问题。 - **多速采样**：不同采样点的周期不同，适应于不同速率的数据源。 - **随机采样**：采样间隔随机，适用于非均匀或不可预测的系统。 3. **调节器的作用**： - **比例调节器**：响应快速，但可能导致系统振荡和静态误差。 - **积分调节器**：消除静差，但可能影响系统的快速响应和稳定性。 - **微分调节器**：预测偏差趋势，减少超调和系统振荡。 4. **LF398采样保持器的工作原理**： LF398是一个集成的采样保持电路，通过比较器控制开关的通断。当输入信号高于参考电压，开关闭合，电容充电；当输入信号低于参考电压，开关断开，电容保持先前的电压，提供连续的输出信号。 5. **线性离散控制系统稳定性条件**： 系统稳定的必要条件是所有闭环系统的脉冲传递函数的极点都位于z平面的单位圆内，即每个极点的模小于1。 6. **比例和微分饱和现象**： 当输入信号有大的阶跃变化时，PID控制器的比例和微分部分可能会产生超出执行机构工作范围的控制增量，导致执行机构无法准确跟踪控制指令，造成饱和现象，影响控制效果。 此外，计算机控制系统还涉及到数字滤波、采样率选择、离散时间系统分析、系统辨识、抗干扰策略等多个方面。对于理解和设计这类系统，需要深入理解信号处理、控制理论以及计算机编程等相关知识。在实际应用中，优化控制策略、防止振荡和保证稳定性是至关重要的。