仪器智能控制2012(b)考试用答案

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1、一.填空题1.y〉ymax且e<0或y0；y

2、并联在控制器上的。巾施密斯预估控制器和调节器组成的补偿回路称为纯滞后补偿器，某传递函数为D’（s），即Ds)D⑻1+£W^)(W)补偿后系统的传递函数为:Z）（5）G（5）-rsl+7）（5）G（5）e经过补偿后，消除了纯滞后部分对控制系统的影响，因为式中的在W环控制回路之外，不影响闭环系统的稳定性，拉氏变换的位移定理说明，仅仅将控制作用在时间轴上推移了一段时间t，控制系统的过渡过程及性能指标都与对象特性为Gp（s）时完全相同2.（1）采集系统的框图如下图：（2）信号处理：小信号放大，信号滤波，信号袞减，阻抗匹配，非线性补偿，电流/电压转换。（以上为信号处理

3、可选择的A容）；多路转换器（多路开关）：因多路模拟信号共用一个A/D转换器进行A/D转换，所以需要多路开关分时将各路模拟信号按顺序接至A/D转换器（或放大器）。放大器（可编程）：将各路模拟信号按比例放大到典型的A/D转换器的输入电压；采样/保持器：对变化较快的模拟信号快速采样，并在A/D转换过程屮保持该信号，从而保证转换所得的数字fi是真正代表发出转换命令那一瞬间的电压，并能充分发挥/VD转换器的转换精度A/D转换器：将送入的模拟量转换力数字量，并经接口送入计算机。光电传感器信号处理一-信号处理4信号处理一>A/D一I/O(=>CPU总线控制

4、ui=Kei^^-^ej+^-(^-^.1)1+^07/7=01增量式△w,.=+争(X-2ey.+e/-2)J采集系统的框图(1)开始时不进行积分，直至偏差达到一定阀值后才进行枳分累枳，这样，一方面防止了一开始有过大的控制量，另一方面即使进入饱和后，因枳分累枳小，也能较快推出，减少了超调。(2)PID数字控制器参数整定是指确定PID数字控制器的参数以使系统输出达到满意的效果。扩充临界比力度法：a.选择采样周期为被控对象纯滯后的1/10以下；b.用选定的采样周期使系统工作。去掉枳分和微分作用，减小比例度K直至系统发生等幅振荡。记下此时的临界比例度Kp与临界振

5、荡周期Tk;c.选择控制度，以模拟调节器为基准，将DDC的控制效果与之比较d.根据选定的控制度查表求得7’〜的值。(3)满足采样定律；抗干扰角度，T应小些：快速系统，要求T小；执行机构惯性大时，T应大些；计算机工作量和成本考虑，T应大些；从计算机精确执行控制算法，T应大些；实际生产过程中常采用经验法获得采样周期。4.(1)了解工艺要求，明确控制任务;(2)确定系统总体设计方案；(3)微机接口的选择；(4)建立数学模型，确定控制算法;(5)系统硬件和软件的具体设计；(6)微机控制系统的调试。解：1)坐标进给的总步数：Nxy=

6、6-0

7、+

8、4-0

9、=10,xe=6

10、，ye=4,xoy=2，插补计算过程如表:Fin>=0-xXm+l=Xm+lym+l=ymFm+i=Fm-yeFm<0xm+l=xniym+l=ym+l插补计算过程:步数偏差判别坐标进给偏差计算坐标计算终点判断起点F0=0Xo=OYo=ONxy=101F0=0-XFl=0-4=-4X,=-lY,=0Nxy=10-l=92Fl<0+yF2=-4+6=2X?=-lY?=lNxy=9-1=83F2〉0-XF3=2-4=-2X3=-2Y3=lNxy=8-1=74F3<0+yF4=-2+6=4X4=-2Y4=2Nxy=7-1=65F4〉0-XF5=4-4=0X5=-3Y

11、5=2Nxy=6-1=56F5:0-XF6=0-4=-4X6=-4Y6=2Nxy=5-1=47F6<0+yF4=-4+6=2X7=4Y7=3Nxy=4-1=38F7>0-XF8:2-4:-2X8=-5Y8=3Nxy=3-1=29F8<0+yF9=2+6=4X9=-5Y9=4Nxy=2-l=l10F9〉0-XF10=4-4=0Xl0=-6Y10=4Nxy=l-l=02)直线插补的走步轨迹图:2•解:=-Vref2Vouti=3.2V—VRef-V⑽_+5.12+1.28;2~2(2)巾公式:=_DsceOutlRefRef3•解:=1603.2Tn=(10100

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