计算机控制技术课后习题答案.pdf

1、 3.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 ？由 四 部 分 组 成 。图 1.1微 机 控 制 系 统 组 成 框 图(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

2、 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

3、， 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

4、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

5、 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

6、 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 。第 二 章 输 入 输 出 过 程 通 道习 题 及 参 考 答 案2.数 字 量 过 程 通 道 由 哪 些 部 分 组 成 ？ 各 部 分 的 作 用 是 什 么 ？数

7、 字 量 过 程 通 道 包 括 数 字 量 输 入 通 道 和 数 字 量 输 出 通 道 。数 字 量 输 入 通 道 主 要 由 输 入 缓 冲 器 、 输 入 调 理 电 路 、 输 入 地 址 译 码 电路 、 并 行 接 口 电 路 和 定 时 计 数 电 路 等 组 成 。 数 字 量 输 出 通 道 主 要 由 输 出锁 存 器 、 输 出 驱 动 电 路 、 输 出 口 地 址 译 码 电 路 等 组 成 。 其 中 ： 输 入 调 理电 路 将 来 自 控 制 装 置 或 生 产 过 程 的 各 种 开 关 量 ， 进 行 电 平 转 换 ， 将 其 通断 状 态 转 换

8、成 相 应 的 高 、 低 电 平 ， 同 时 还 要 考 虑 对 信 号 进 行 滤 波 、 保护 、 消 除 触 点 抖 动 ， 以 及 进 行 信 号 隔 离 等 问 题 。 3.简 述 两 种 硬 件 消 抖 电 路 的 工 作 原 理 。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 。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 。5.模 拟 量 输 入 通 道 由 哪 些

9、部 分 组 成 ？ 各 部 分 的 作 用 是 什 么 ？模 拟 量 输 入 通 道 一 般 由 I/V变 换 、 多 路 转 换 器 、 采 样 保 持 器 、 A/D转 换器 、 接 口 及 控 制 逻 辑 电 路 组 成 。(1)I/V变 换 ： 提 高 了 信 号 远 距 离 传 递 过 程 中 的 抗 干 扰 能 力 ， 减 少 了 信 号的 衰 减 ， 为 与 标 准 化 仪 表 和 执 行 机 构 匹 配 提 供 了 方 便 。(2)多 路 转 换 器 ： 用 来 切 换 模 拟 电 压 信 号 的 关 键 元 件 。(3)采 样 保 持 器 ： A/D转 换 器 完 成 一 次

10、 A/D转 换 总 需 要 一 定 的 时 间 。 在 进行 A/D转 换 时 间 内 ， 希 望 输 入 信 号 不 再 变 化 ， 以 免 造 成 转 换 误 差 。 这样 ， 就 需 要 在 A/D转 换 器 之 前 加 入 采 样 保 持 器 。(4)A/D转 换 器 ： 模 拟 量 输 入 通 道 的 任 务 是 将 模 拟 量 转 换 成 数 字 量 ， 能 够完 成 这 一 任 务 的 器 件 ， 称 为 之 模 /数 转 换 器 (Analog/DigitalConverter， 简 称 A/D转 换 器 或 ADC)。7.采 样 保 持 器 有 什 么 作 用 ？ 试 说 明

11、 保 持 电 容 的 大 小 对 数 据 采 集 系 统 的影 响 。采 样 保 持 器 的 作 用 ： A/D转 换 器 完 成 一 次 A/D转 换 总 需 要 一 定 的 时 间 。 在进 行 A/D转 换 时 间 内 ， 希 望 输 入 信 号 不 再 变 化 ， 以 免 造 成 转 换 误 差 。 这样 ， 就 需 要 在 A/D转 换 器 之 前 加 入 采 样 保 持 器 。保 持 电 容 对 数 据 采 集 系 统 采 样 保 持 的 精 度 有 很 大 影 响 。 保 持 电 容 值 小 ，则 采 样 状 态 时 充 电 时 间 常 数 小 ， 即 保 持 电 容 充 电 快

12、 ， 输 出 对 输 入 信 号 的跟 随 特 性 好 ， 但 在 保 持 状 态 时 放 电 时 间 常 数 也 小 ， 即 保 持 电 容 放 电 快 ，故 保 持 性 能 差 ； 反 之 ， 保 持 电 容 值 大 ， 保 持 性 能 好 ， 但 跟 随 特 性 差 。8.在 数 据 采 样 系 统 中 ， 是 不 是 所 有 的 输 入 通 道 都 需 要 加 采 样 保 持 器 ？为 什 么 ？不 是 ， 对 于 输 入 信 号 变 化 很 慢 ， 如 温 度 信 号 ； 或 者 A/D转 换 时 间 较 快 ，使 得 在 A/D转 换 期 间 输 入 信 号 变 化 很 小 ， 在

13、 允 许 的 A/D转 换 精 度 内 ， 就 不必 再 选 用 采 样 保 持 器 。9.A/D转 换 器 的 结 束 信 号 有 什 么 作 用 ？ 根 据 该 信 号 在 I/O控 制 中 的 连 接方 式 ， A/D转 换 有 几 种 控 制 方 式 ？ 它 们 在 接 口 电 路 和 程 序 设 计 上 有 什 么特 点 ？A/D转 换 器 的 结 束 信 号 的 作 用 是 用 以 判 断 本 次 AD转 换 是 否 完 成 。常 见 的 A/D转 换 有 以 下 几 种 控 制 方 式 ， 各 自 特 点 如 下延 时 等 待 法 :EOC可 不 和 I/O口 连 接 ， 程 序

14、 设 计 时 ， 延 时 大 于 ADC转 换 时间 后 ， 取 数 据 。保 持 等 待 法 :EOC与 READY相 连 ,EOC无 效 时 ,自 动 插 入 等 待 状 态 。 直 至 EOC有 效 时 ， 取 数 据 。查 询 法 : EOC可 以 和 任 意 I/O口 连 接 ， 程 序 设 计 时 ， 反 复 判 断 EOC是 否 有效 ， 直 至 EOC有 效 时 ， 取 数 据 。中 断 响 应 法 : EOC与 外 部 中 断 相 连 ， AD转 换 结 束 后 ,发 中 断 申 请 ,在 中 断服 务 程 序 中 取 数 据 。10.设 被 测 温 度 变 化 范 围 为

15、0oC1200oC,如 果 要 求 误 差 不 超 过 0.4oC,应选 用 分 辨 为 多 少 位 的 A/D转 换 器 ？选 择 依 据 ：11.设 计 出 8路 模 拟 量 采 集 系 统 。 请 画 出 接 口 电 路 原 理 图 ， 并 编 写 相 应的 8路 模 拟 量 数 据 采 集 程 序 。本 例 给 出 用 8031、 DAC0809设 计 的 数 据 采 集 系 统 实 例 。把 采 样 转 换 所 得 的 数 字 量 按 序 存 于 片 内 RAM的 30H37H单 元 中 。 采 样 完 一遍 后 停 止 采 集 。 其 数 据 采 集 的 初 始 化 程 序 和 中

16、 断 服 务 程 序 如 下 ：初 始 化 程 序 ：MOV R0， #30H ； 设 立 数 据 存 储 区 指 针 MOV R2， #08H ； 设 置 8路 采 样 计 数 值SETB IT0 ； 设 置 外 部 中 断 0为 边 沿 触 发 方 式 SETB EA ； CPU开 放 中 断SETB EX0 ； 允 许 外 部 中 断 0中 断 MOV DPTR， #FEF8H ； 送 入 口 地 址 并 指 向 IN0LOOP： MOVX DPTR， A ； 启 动 A/D转 换 ， A的 值 无 意 义HERE： SJMP HERE ； 等 待 中 断中 断 服 务 程 序 ： MO

17、VX A， DPTR ； 读 取 转 换 后 的 数 字 量MOV R0， A ； 存 入 片 内 RAM单 元 INC DPTR ； 指 向 下 一 模 拟 通 道INC R0 ； 指 向 下 一 个 数 据 存 储 单元DJNZ R2， INT0 ； 8路 未 转 换 完 ， 则 继 续 CLR EA ； 已 转 换 完 ， 则 关 中 断CLR EX0 ； 禁 止 外 部 中 断 0中 断 RETI ； 中 断 返 回INT0： MOVX DPTR， A ； 再 次 启 动 A/D转 换 RETI ； 中 断 返 回12.模 拟 量 输 出 通 道 由 哪 几 部 分 组 成 ？ 各 部

18、 分 的 作 用 是 什 么 ？模 拟 量 输 出 通 道 一 般 由 接 口 电 路 、 D/A转 换 器 、 功 率 放 大 和 V/I变 换 等 信号 调 理 电 路 组 成 。(1)D/A转 换 器 ： 模 拟 量 输 出 通 道 的 核 心 是 数 /模 转 换 器 (Digital/AnalogConverter,简 称 D/A转 换 器 或 DAC)。 它 是 指 将 数 字 量 转 换 成 模 拟 量 的 元件 或 装 置 。(2)V/I变 换 ： 一 般 情 况 下 ， D/A转 换 电 路 的 输 出 是 电 压 信 号 。 在 计 算 机控 制 系 统 中 ， 当 计 算

19、 机 远 离 现 场 ， 为 了 便 于 信 号 的 远 距 离 传 输 ， 减 少 由于 传 输 带 来 的 干 扰 和 衰 减 ， 需 要 采 用 电 流 方 式 输 出 模 拟 信 号 。 许 多 标 准化 的 工 业 仪 表 或 执 行 机 构 ， 一 般 是 采 用 0 10mA或 4 20mA的 电 流 信 号 驱动 的 。 因 此 ， 需 要 将 模 拟 电 压 信 号 通 过 电 压 /电 流 (V/I)变 换 技 术 ， 转 化为 电 流 信 号 。13.采 用 DAC0832和 PC总 线 工 业 控 制 机 接 口 。 请 画 出 接 口 电 路 原 理 图 ，并 编 写

20、 产 生 三 角 波 、 梯 形 波 和 锯 齿 波 的 程 序 。设 计 一 八 路 数 据 采 集 及 其 回 放 系 统 。 要 求 八 路 数 据 巡 回 检 测 ， 存 储 10组 数 据 ， 输 数 据 为 电 压 信 号 （ 0-5V） ， 检 测 精 度 0 -X F4=F3-ye=-4 Nxy=65 F40 -X F9=F8-ye=-4 Nxy=110 F90 -X F6=5-10+1=-4 x6=4,y6=4 Nxy=67 F60 -X F8=5-8+1=-2 x8=3,y8=5 Nxy=49 F80 -X F10=9-6+1=4 x10=2,y10=6 Nxy=211 F

21、100 -X F11=4-4+1=1 x11=1,y11=6 Nxy=112 F110 -X F12=1-2+1=0 x12=0,y12=6 Nxy=0第 四 章 微 型 计 算 机 控 制 系 统 的 控 制 算 法习 题 及 参 考 答 案2.某 连 续 控 制 器 设 计 为试 用 双 线 形 变 换 法 、 前 向 差 分 法 、 后 向 差 分 法 分 别 求 取 数 字 控 制 器D(Z)。双 线 形 变 换 法 ： 把 代 入 ， 则前 向 差 分 法 ： 把 代 入 ， 则后 向 差 分 法 ： 把 代 入 ， 则3.在 PID调 节 器 中 系 数 、 、 各 有 什 么 作

22、 用 ？ 它 们 对 调 节 品 质 有 什 么 影响 ？系 数 为 比 例 系 数 ， 提 高 系 数 可 以 减 小 偏 差 ， 但 永 远 不 会 使 偏 差 减 小 到零 ， 而 且 无 止 境 地 提 高 系 数 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 为 积 分 常 数 ， 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

23、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 为 微 分 常 数 ， 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 ，

24、 克 服 振 荡 ， 消 除 系 统 惯 性 的 影 响 。4.什 么 是 数 字 PID位 置 型 控 制 算 法 和 增 量 型 控 制 算 法 ？ 试 比 较 它 们 的 优缺 点 。为 了 实 现 微 机 控 制 生 产 过 程 变 量 ， 必 须 将 模 拟 PID算 式 离 散 化 ， 变为 数 字 PID算 式 ， 为 此 ， 在 采 样 周 期 T远 小 于 信 号 变 化 周 期 时 ， 作 如 下 近似 (T足 够 小 时 ， 如 下 逼 近 相 当 准 确 ， 被 控 过 程 与 连 续 系 统 十 分 接 近 )：于 是 有 ：u(k)是 全 量 值 输 出 ， 每 次

25、 的 输 出 值 都 与 执 行 机 构 的 位 置 (如 控 制 阀门 的 开 度 )一 一 对 应 ， 所 以 称 之 为 位 置 型 PID算 法 。在 这 种 位 置 型 控 制 算 法 中 ， 由 于 算 式 中 存 在 累 加 项 ， 因 此 输 出 的 控制 量 u(k)不 仅 与 本 次 偏 差 有 关 ， 还 与 过 去 历 次 采 样 偏 差 有 关 ， 使 得 u(k)产 生 大 幅 度 变 化 ， 这 样 会 引 起 系 统 冲 击 ， 甚 至 造 成 事 故 。 所 以 实 际 中 当执 行 机 构 需 要 的 不 是 控 制 量 的 绝 对 值 ， 而 是 其 增

26、量 时 ， 可 以 采 用 增 量 型PID算 法 。 当 控 制 系 统 中 的 执 行 器 为 步 进 电 机 、 电 动 调 节 阀 、 多 圈 电 位器 等 具 有 保 持 历 史 位 置 的 功 能 的 这 类 装 置 时 ， 一 般 均 采 用 增 量 型 PID控制 算 法 。与 位 置 算 法 相 比 ， 增 量 型 PID算 法 有 如 下 优 点 ：(1)位 置 型 算 式 每 次 输 出 与 整 个 过 去 状 态 有 关 ， 计 算 式 中 要 用 到 过 去 偏差 的 累 加 值 ， 容 易 产 生 较 大 的 累 积 计 算 误 差 ； 而 在 增 量 型 算 式

27、中 由 于 消去 了 积 分 项 ， 从 而 可 消 除 调 节 器 的 积 分 饱 和 ， 在 精 度 不 足 时 ， 计 算 误 差对 控 制 量 的 影 响 较 小 ， 容 易 取 得 较 好 的 控 制 效 果 。(2)为 实 现 手 动 自 动 无 扰 切 换 ， 在 切 换 瞬 时 ， 计 算 机 的 输 出 值 应 设置 为 原 始 阀 门 开 度 u0， 若 采 用 增 量 型 算 法 ， 其 输 出 对 应 于 阀 门 位 置 的 变化 部 分 ， 即 算 式 中 不 出 现 u0项 ， 所 以 易 于 实 现 从 手 动 到 自 动 的 无 扰 动 切换 。(3)采 用 增

28、 量 型 算 法 时 所 用 的 执 行 器 本 身 都 具 有 寄 存 作 用 ， 所 以 即 使 计算 机 发 生 故 障 ， 执 行 器 仍 能 保 持 在 原 位 ， 不 会 对 生 产 造 成 恶 劣 影 响 。5.已 知 模 拟 调 节 器 的 传 递 函 数 为试 写 出 相 应 数 字 控 制 器 的 位 置 型 和 增 量 型 控 制 算 式 ， 设 采 样 周 期T=0.2s。则把 T=0.2S代 入 得位 置 型增 量 型7.采 样 周 期 的 选 择 需 要 考 虑 那 些 因 素 ？(1)从 调 节 品 质 上 看 ， 希 望 采 样 周 期 短 ， 以 减 小 系

29、统 纯 滞 后 的 影 响 ， 提高 控 制 精 度 。 通 常 保 证 在 95%的 系 统 的 过 渡 过 程 时 间 内 ， 采 样 6次 15次即 可 。(2)从 快 速 性 和 抗 扰 性 方 面 考 虑 ， 希 望 采 样 周 期 尽 量 短 ， 这 样 给 定 值 的改 变 可 以 迅 速 地 通 过 采 样 得 到 反 映 ， 而 不 致 产 生 过 大 的 延 时 。(3)从 计 算 机 的 工 作 量 和 回 路 成 本 考 虑 ， 采 样 周 期 T应 长 些 ， 尤 其 是 多 回路 控 制 时 ， 应 使 每 个 回 路 都 有 足 够 的 计 算 时 间 ； 当 被

30、 控 对 象 的 纯 滞 后 时间 较 大 时 ， 常 选 T=（ 1/41/8） 。(4)从 计 算 精 度 方 面 考 虑 ， 采 样 周 期 T不 应 过 短 ， 当 主 机 字 长 较 小 时 ， 若T过 短 ， 将 使 前 后 两 次 采 样 值 差 别 小 ， 调 节 作 用 因 此 会 减 弱 。 另 外 ， 若执 行 机 构 的 速 度 较 低 ， 会 出 现 这 种 情 况 ， 即 新 的 控 制 量 已 输 出 ， 而 前 一次 控 制 却 还 没 完 成 ， 这 样 采 样 周 期 再 短 也 将 毫 无 意 义 ， 因 此 T必 须 大 于执 行 机 构 的 调 节 时

31、 间 。10.被 控 对 象 的 传 递 函 数 为采 样 周 期 T=1s， 采 用 零 阶 保 持 器 ， 针 对 单 位 速 度 输 入 函 数 ， 设 计 ：(1)最 少 拍 控 制 器 ；(2)画 出 采 样 瞬 间 数 字 控 制 器 的 输 出 和 系 统 的 输 出 曲 线 。(1)最 少 拍 控 制 器可 以 写 出 系 统 的 广 义 对 象 的 脉 冲 传 递 函 数将 T=1S代 入 ， 有由 于 输 入 r(t)=t， 则(2)系 统 闭 环 脉 冲 传 递 函 数则 当 输 入 为 单 位 速 度 信 号 时 ， 系 统 输 出 序 列 Z变 换 为y(0)=0,y

32、(1)=0,y(2)=2T,y(3)=3T,11.被 控 对 象 的 传 递 函 数 为采 样 周 期 T=1s， 要 求 ：(1)采 用 Smith补 偿 控 制 ， 求 取 控 制 器 的 输 出 ；(2)采 用 大 林 算 法 设 计 数 字 控 制 器 ， 并 求 取 的 递 推 形 式 。(1)采 用 Smith补 偿 控 制广 义 对 象 的 传 递 函 数 为其 中则(2)采 用 大 林 算 法 设 计 数 字 控 制 器取 T=1S,K=1,T1=1,L=1,设 期 望 闭 环 传 递 函 数 的 惯 性 时 间 常 数 T0=0.5S则 期 望 的 闭 环 系 统 的 脉 冲

33、 传 递 函 数 为广 义 被 控 对 象 的 脉 冲 传 递 函 数 为则又则上 式 反 变 换 到 时 域 ， 则 可 得 到12.何 为 振 铃 现 象 ？ 如 何 消 除 振 铃 现 象 ？所 谓 振 铃 现 象 是 指 数 字 控 制 器 的 输 出 u(k)以 接 近 二 分 之 一 的 采 样 频 率 大幅 度 上 下 摆 动 。 它 对 系 统 的 输 出 几 乎 是 没 有 影 响 的 ， 但 会 使 执 行 机 构 因磨 损 而 造 成 损 坏 。消 除 振 铃 现 象 的 方 法 ：（ 1） 参 数 选 择 法对 于 一 阶 滞 后 对 象 ， 如 果 合 理 选 择 期

34、 望 闭 环 传 递 函 数 的 惯 性 时 间 常数 T0和 采 样 周 期 T， 使 RA 0， 就 没 有 振 铃 现 象 。 即 使 不 能 使 RA 0， 也可 以 把 RA减 到 最 小 ， 最 大 程 度 地 抑 制 振 铃 。（ 2） 消 除 振 铃 因 子 法找 出 数 字 控 制 器 D(z)中 引 起 振 铃 现 象 的 因 子 (即 z=-1附 近 的 极 点 )，然 后 人 为 地 令 其 中 的 z=1， 就 消 除 了 这 个 极 点 。 根 据 终 值 定 理 ， 这 样 做不 影 响 输 出 的 稳 态 值 ， 但 却 改 变 了 数 字 控 制 器 的 动

35、态 特 性 ， 从 而 将 影 响闭 环 系 统 的 动 态 响 应 。13.前 馈 控 制 完 全 补 偿 的 条 件 是 什 么 ？ 前 馈 和 反 馈 相 结 合 有 什 么 好 处 ？前 馈 控 制 完 全 补 偿 的 条 件 是 。如 果 能 将 扰 动 因 素 测 量 出 来 ， 预 先 将 其 变 化 量 送 到 系 统 中 进 行 调 整 ， 这样 在 被 调 量 改 变 之 前 就 能 克 服 这 些 扰 动 的 影 响 。 这 种 扰 动 的 预 先 调 整 作用 就 称 为 前 馈 。 若 参 数 选 择 得 合 适 ， 前 馈 控 制 可 取 得 良 好 的 控 制 效

36、 果 。但 实 际 上 ， 前 馈 控 制 环 节 的 参 数 不 易 选 得 那 么 准 确 ， 而 且 一 个 实 际 系 统的 扰 动 也 不 只 一 个 ， 因 此 反 馈 控 制 还 是 不 可 少 的 。 主 要 扰 动 引 起 的 误差 ， 由 前 馈 控 制 进 行 补 偿 ； 次 要 扰 动 引 起 的 误 差 ， 由 反 馈 控 制 予 以 抑制 ， 这 样 在 不 提 高 开 环 增 益 的 情 况 下 ， 各 种 扰 动 引 起 的 误 差 均 可 得 到 补偿 ， 从 而 有 利 于 同 时 兼 顾 提 高 系 统 稳 定 性 和 减 小 系 统 稳 态 误 差 的

37、要 求 。14.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 。15.多 变 量 控 制 系 统 解 耦 条 件 是 什 么 ？多 变 量 控 制 系 统 解 耦 条 件 是 系 统 的 闭 环 传 递 函 数 矩 阵 为 对 角 线 矩 阵 。