(完整word版)机电系统计算机控制复习题.doc

【机电系统计算机控制】是涉及机械工程和自动化技术的一个重要领域，主要研究如何利用计算机对机电设备进行高效、精准的控制。复习题涉及到的主要知识点包括： 1. **Z变换**：Z变换是数字信号处理中的一种重要工具，用于将离散时间序列转换为复频域表示，便于分析系统的动态特性。单位阶跃序列的Z变换是Y(z)= 1/(1-z^-1)，这里的z变换对于理解和设计数字滤波器、控制器等至关重要。 2. **最少拍系统**：最少拍系统的目标是最小化控制系统的调节时间，使其在尽可能少的采样周期内达到稳定状态。这通常通过优化控制器的设计来实现，比如最少拍无纹波设计和最少拍有纹波设计，它们的区别在于零点的要求不同。 3. **有限拍无纹波设计与有限拍有纹波设计**：两者的区别在于对控制器Gc(z)的零点和传递函数HG(z)的零点的关系。有限拍无纹波设计要求Gc(z)的零点完全包含HG(z)的所有零点，而有限拍有纹波设计则仅需包含单位圆上或圆外的零点。 4. **振铃现象**：在数字控制系统中，振铃现象是指在系统达到稳态后，调节器输出可能出现的以2T为周期的上下摆动。这是由于数字控制器的阶跃响应引起的瞬态行为。 5. **计算题**：题目要求求解函数的Z变换和Z反变换，这是数字信号处理的基础技能，用于分析系统响应和设计滤波器。 6. **分析题**： - 扩充临界比例度法整定PID参数：这是一种常用的方法，通过调整比例增益Kp，观察系统动态性能，确定合适的PID参数T, Kp, Ti, Td。 - 采样周期的影响：过大可能导致信号失真，系统稳定性下降，快速性变差；过小则可能增加非线性效应，影响系统稳定性。 - 积分分离PID算法：通过调整积分项的系数Kl，可以在保持积分作用的同时减少超调，提高系统性能。 7. **综合题**：设计单闭环原料油加热炉出口温度控制系统，需要考虑计算机控制系统框图、采样保持电路、PID参数整定以及稳定裕量对系统性能的影响。 8. **稳定裕量**：稳定裕量是指系统稳定的边界条件与实际系统参数之间的差距，过大可能导致响应慢和稳态误差，过小可能导致长时间的振荡，影响系统快速性和准确性。 以上内容涵盖了机电系统计算机控制的关键概念和技术，包括控制系统设计、参数整定、采样理论和系统分析。这些知识点对于理解和应用计算机控制在实际工程中的机电系统至关重要。