计算机控制技术习题

,*,8255,微,型,计,算,机,采用,8255,的,PA,端口作为三相步进的控制接口，并用直流,SSR,驱动三相步进电机，用电阻或电感表示步进电机每相绕组。,要求：（,1,）画出接口电路原理图；,（,2,）列出步进电机在三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出控制字表。,1,（2）双三拍工作方式下的控制字表,存贮地址编号,A口输出字,AD1,03H,AD2,06H,AD3,05H,三相六拍工作方式下的控制字表,存贮地址编号,A口输出字,AD1,01H,AD2,03H,AD3,02H,AD4,06H,AD5,04H,AD6,05H,2,解：,2 求 的Z变换,3,查表得,4,3 求 的Z反变换,解：按要求整理得,5,查表,6,所以,解：对上述差分方程两边Z变换，利用延迟性质,4 用Z变换求 的解，已知初始条件为,7,得,整理得,带入初始值得,8,因为,所以,9,作业:P139 4.2 4.4,1、某系统的连续控制器设计为,试用双线性变换法、前向差分法、后向差分法分别求出数字控制器,D,(,z,)，并分别给出三种方法的递推控制算法。,解：双线性变换公式为：,10,11,递推控制算法为：,增量控制算法为：,12,2、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的控制算式，设采样周期,T,0.2s。,解：双线性变换公式为：,13,递推控制算法为：,增量控制算法为：,14,补充习题：,1图1所示的有源RC网络是一种,环节。,A 积分；B 微分；C 惯性。,2在单位闭环负反馈控制系统里，通常若增大系统的开环放大系数，则系统的稳定程度,。,A 减弱；B 不变；C 增强。,3连续系统传递函数的一个极点P=-5，Z变换后将映射到Z平面的,。,A 单位园外；B 单位园上；C 单位园里。,4计算机控制系统与连续系统相比，在系统结构与参数不变的条件下，抑制干扰的能力,A 增强；B 减弱；C 不变。,15,5某系统的Z传递函数为(z)=0.5(z+0.5)/(z+1.2)(z-0.5)，可知该系统是,。,A稳定的；B不稳定的；C 临界稳定的。,6在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应,B,传感器的精度。,A 大于；B 小于；C 等于。,7.已知A点信号如图所示，试画出B点、C点的信号图形，设采样周期T=,/4,。,16,习题：已知被控对象的传递函数为 ，采样周期,T,1s。采用零阶保持器，要求针对单位阶跃输入信号设计最少拍有纹波控制器，求出系统误差和系统的输出。,解：,上式中，,d,=0，,u,=0，,v,=1，,j,=1，,q,=1，且,j,q,，则有：,m,=,u,+,d0,n,=,v-j+q1,对单位阶跃输入信号，选择,17,根据上两式，有,根据多项式相等，其系数相等的的性质，有,所以，,18,（2）针对单位斜坡输入设计最小拍无波纹控制器。,d,=0，,w,=1，,v,=1，,j,=1，,q,=2，且,j,q,，则有：,m,=,w,+,d1,n,=,v-j+q2,19,20,故有,21,由,显然，无纹波调整时间为3拍，比有纹波增加一拍.,有纹波控制器设计见,22,例31设加工第一象限直线OA，起点为O(0，0)，终点坐标为A(6，4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。,解坐标进给的,总步数,N,xy,=|6-0|+|4-0|=10,x,e,=6,y,e,=4,F,0,=0,xoy=1.,插补计算过程如表，走步轨迹如图,轨迹如图：,23,步数,偏差判别,坐标进给,偏差计算,终点判断,起点,F,0,0,N,xy,10,1,F,0,0,x,F,1,F,0,y,e,04=4,N,xy,9,2,F,1,0,y,F,2,F,1,x,e,462,N,xy,8,3,F,2,0,x,F,3,F,2,y,e,24=2,N,xy,7,4,F,3,0,y,F,4,F,3,x,e,264,N,xy,6,5,F,4,0,x,F,5,F,4,y,e,440,N,xy,5,6,F,5,0,x,F,6,F,5,y,e,04=4,N,xy,4,7,F,6,0,y,F,7,F,6,x,e,462,N,xy,3,8,F,7,0,x,F,8,F,7,y,e,24=2,N,xy,2,9,F,8,0,y,F,9,F,8,x,e,264,N,xy,1,10,F,9,0,x,F,10,F,9,y,e,44=0,N,xy,0,表1 直线插补过程,24,例4-1,在图4-17所示的计算机控制系统中，被控对象的传递函数和零阶保持器的传递函数分别为 和 。采样周期,T,=1,s,，试针对,单位速度输入,函数设计最少拍有纹波系统，画出数字控制器和系统的输出波形。,25,解,首先求取广义对象的,脉冲传递函数,26,上式中，d=0，u=0，v=1，j=1，q=2，且jq，故有,对单位速度输入信号，选择,27,即,解之，得,故,28,进一步求得,由此，可画出,数字控制器和系统,的,输出波形,29,a)控制器输出 b)系统输出,图4-18 输出序列波形,30,