計算機控制技術(shù)(第2版)課后習題答案

第一章習題答案

1、什么是計算機控制系統(tǒng)？它的工作原理是怎樣的？

計算機控制系統(tǒng)就是利用計算機來實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的系統(tǒng).

原理圖

計算機控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下三個步驟：

(D實時數(shù)據(jù)采集：對被控量的瞬時值進行檢測，并輸入給計算機。

(2)實時決策：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進行分析，并按已定的控制規(guī)律,

決定下一步的控制過程.

(3)實時控制：根據(jù)決策，適時地對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務。

2、計算機控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？請畫出計算機控制系統(tǒng)的組成框圖。

計算機控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機和生產(chǎn)過程兩個大部分組成.工業(yè)控制機是指按生產(chǎn)

過程控制的特點和要求而設計的計算機，它包括硬件和軟件兩部分.生產(chǎn)過程包括被控

對象、測量變送、執(zhí)行機構(gòu)、電氣開關裝置.

計算機控制系統(tǒng)的組成框圖

3、計算機控制系統(tǒng)的典型型式有哪些?各有什么優(yōu)缺點？

答：操作指導控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場

總線控制系統(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)

(1)操作指導控制系統(tǒng)：在操作指導控制系統(tǒng)中，計算機的輸出不直接作用于生產(chǎn)

對象，屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)。計算機根據(jù)數(shù)學模型、控制算法對檢測到的生產(chǎn)過程參數(shù)進

行處理，計算出各控制量應有的較合適或最優(yōu)的數(shù)值，供操作員參考，這時計算機就起

到了操作指導的作用。(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))：DDC(DirectDigitalControl)

系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數(shù)進行巡回檢測，經(jīng)輸入通道送給微機，微

機將檢測結(jié)果與設定值進行比較，再進行控制運算，然后通過輸出通道控制執(zhí)行機構(gòu)，

使系統(tǒng)的被控參數(shù)達到預定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機在工業(yè)生產(chǎn)過程中

最普遍的一種應用形式。

(3)計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng)):SCC(SupervisoryComputerControl)系統(tǒng)比DDC

系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實際情況，因為在DDC系統(tǒng)中計算機只是代替模擬調(diào)節(jié)器進行

控制，系統(tǒng)不能運行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進行給定值控制，并且還可以

進行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應控制等。

SCC是操作指導控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。

(4)分散控制系統(tǒng)(DCS)優(yōu)點：分敢控制、集中操作、分級管理、分而自治和綜

合協(xié)調(diào).

(5)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)優(yōu)點：與DCS相比，降低了成本，提高了可靠性，國

際標準統(tǒng)一后，可實現(xiàn)真正的開放式互聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4、實時、在線方式和離線方式的含義是什么？

(1)實時：所謂“實時”，是指信號的輸入、計算和輸出都是在一定時間范圍內(nèi)完成的，

即計算機對輸入信息以足夠快的速度進行處理，并在一定的時間內(nèi)作出反應并進行控

制，超出了這個時間就會失去控制時機，控制也就失去了意義。

(2)“在線”方式：在計算機控制系統(tǒng)中，如果生產(chǎn)過程設備直接與計算機連接，生產(chǎn)

過程直接受計算機的控制，就叫做“聯(lián)機”方式或"在線”方式。

(3)“離線”方式：若生產(chǎn)過程設備不直接與計算機相連接，其工作不直接受計算機的

控制，而是通過中間記錄介質(zhì)，靠人進行聯(lián)系并作相應操作的方式，則叫做“脫機”方式

或''離線”方式。

5、簡述計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，計算機經(jīng)歷了從大型機到小型機，再到微型機的發(fā)展過程,

使計算機控制應用不斷普及，進入到了真正的實用階段。特別是進入新世紀以來，計算

機技術(shù)的日新月異以及與先進控制技術(shù)相結(jié)合使計算機控制技術(shù)深入到了人類社會的

各個領域，進入了一個全新的高速發(fā)展時期。20世紀70年代出現(xiàn)的集散控制系統(tǒng)(DCS)

和可編程序控制器(PLC),是計算機工業(yè)控制系統(tǒng)走向柔性化、網(wǎng)絡化、集散化和遞階

化的開端。20世紀90年代興起的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)開創(chuàng)了“現(xiàn)場總線儀表一工作

站”的控制結(jié)構(gòu)模式，使計算機控制系統(tǒng)做到了徹底分散，更加提高了系統(tǒng)的可靠性。

另一方面，隨著個人計算機和單片機的發(fā)展，基于PC機的工業(yè)控制計算機(IPC)也得到

了廣泛的應用。

上世紀末期發(fā)展起來的單片機及嵌入式系統(tǒng)等以其價格低和體積小的優(yōu)勢，使智能

儀器和智能儀表在控制場合中的應用也越來越廣?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益復雜化和大

型化趨勢，對控制計算機提出了更高的要求。計算機不僅要完成面向過程的控制和優(yōu)化

任務，還要在獲取生產(chǎn)過程各種信息的基礎上進行這個過程的信息綜合和優(yōu)化調(diào)度，完

成生產(chǎn)、經(jīng)營管理和其它綜合管理工作。這種集企業(yè)的管理、監(jiān)督與控制為一體的計算

機綜合自動化系統(tǒng)被稱為計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)或計算機集成過程系統(tǒng)(CIPS)。此

外，監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)、可編程自動化控制器(PAC)和無線傳感器網(wǎng)絡

(WSN)等各種控制系統(tǒng)也為計算機控制方法提供了新的應用領域。

計算機控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理和控制決策運算工作都是由軟件完成的，因此也就為

各種復雜的、先進的和智能的算法的應用和實現(xiàn)提供了可能。預測控制、模糊控制、魯

棒控制、智能控制、自適應控制、軟測量等等應用于工業(yè)生產(chǎn)過程并取得了明顯的經(jīng)濟

效益和社會效益。計算機顯示技術(shù)的進步也使作為現(xiàn)代控制系統(tǒng)人機接口(HMI)的監(jiān)控

畫面及其操作非常方便直觀。由于其實時性和可靠性的特殊要求，控制計算機軟件的編

程也有著自己的特點。計算機監(jiān)控程序的編程，根據(jù)不同情況可以使用匯編語言或者高

級語言實現(xiàn)。專門為現(xiàn)代控制系統(tǒng)所設計的各種組態(tài)軟件為監(jiān)控程序提供了非常方便的

生成工具，是目前現(xiàn)場技術(shù)人員最常用的編程方法之一。

6、討論計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

(1)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡化

(2)控制系統(tǒng)的扁平化

(3)控制系統(tǒng)的智能化

(4)控制系統(tǒng)的綜合化

第二章習題答案

1.何謂總線？總線有什么功能？總線標準是怎樣形成的？

總線是一組信號線的集合。這些線是系統(tǒng)的各插件間(或插件內(nèi)部芯片間)、各系統(tǒng)

之間傳送規(guī)定信息的公共通道，有時也稱數(shù)據(jù)公路，通過它們可以把各種數(shù)據(jù)和命令傳

送到各自要去的地方.

在微型計算機的硬件設計中，許多廠商設計和提供了許多具有不同功能的插件(亦

稱“模板”)。用戶為了構(gòu)成計算機應用系統(tǒng)，希望這些模板能互相兼容。這種兼容是指

插件的尺寸、插座的針數(shù)及類型、插針的邏輯定義、控制插件工作的時序及電氣特性等

相同。也就是說為了使插件與插件間、系統(tǒng)與系統(tǒng)間能夠正確連接，就必須對連接各插

件或各系統(tǒng)的基礎——總線，制定出嚴格的規(guī)約，即總線標準，為各廠商設計和生產(chǎn)插

件模塊提供統(tǒng)一的依據(jù)。因此，采用同一總線標準的不同廠家的插件模塊，就可以組成

可正常工作的系統(tǒng)。

1.什么是接口、接口技術(shù)和過程通道？

接口是計算機與外部設備交換信息的橋梁，它包括輸入接口和輸出接口。接口技術(shù)

是研究計算機與外部設備之間如何交換信息的技術(shù)。外部設備的各種信息通過輸入接口

送到計算機，而計算機的各種信息通過輸出接口送到外部設備。系統(tǒng)運行過程中，信息

的交換是頻繁發(fā)生的。

過程通道是在計算機和生產(chǎn)過程之間設置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道，它包括模

擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量(開關量)輸入通道、數(shù)字量(開關量)輸出通道。

生產(chǎn)過程的各種參數(shù)通過模擬量輸入通道或數(shù)字量輸入通道送到計算機，計算機經(jīng)過計

算和處理后的結(jié)果通過模擬量輸出通道或數(shù)字量輸出通道送到生產(chǎn)過程，從而實現(xiàn)對生

產(chǎn)過程的控制。

2.采用74LS244和74LS273與PC/ISA總線工業(yè)控制機接口，設計8路數(shù)字量(開

關量)輸入接口和8路數(shù)字量(開關量)輸出接口，請畫出接口電路原理圖，并分別編寫數(shù)

字量輸入和數(shù)字量輸出程序。

參考課本，答案略。

3.用8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809與PC/ISA總線工業(yè)控制機接口，實現(xiàn)8路模擬量

采集。請畫出接口原理圖，并設計出8路模擬量的數(shù)據(jù)采集程序。

參考課本，答案略。

4.用12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574與PC/ISA總線工業(yè)控制機接口，實現(xiàn)模擬量采集。

請畫出接口電路原理圖，并設計出A/D轉(zhuǎn)換程序。

參考課本，答案略。

5、請分別畫出一路有源1N變換電路和一路無源I/V變換電路圖，并分別說明各元

器件的作用？

變送器輸出的信號為0~10mA或4?20mA的統(tǒng)一信號，需要經(jīng)過I/V變換變成電

壓信號后才能處理。對于電動單元組合儀表，DDZ-H型的輸出信號標準為0?10mA,

而DDZ-HI型和DDZ-S系列的輸出信號標準為4?20mA,因此，針對以上情況我們來

討論I/V變換的實現(xiàn)方法。

①無源I/V變換

無源1/V變換主要是利用無源器件電阻來實現(xiàn)，并加濾波和輸出限幅等保護措施，

IO-----------1----1-------'-------------------------OV

R2nVc

x

無源I/V變換電路

對于0?10mA輸入信號，可取Rl=100C,R2=500Q,且R2為精密電阻，這樣當

輸入的I為0?10mA電流時，輸出的V為0?5V.對于4?20mA輸入信號，可取R1

=100。，R2=250C,且R2為精密電阻，這樣當輸入的I為4?20mA時，輸出的V為

1?5V。

②有源1N變換

有源I/V變換主要是利用有源器件運算放大器、電阻組成，如圖所示。

R2為精密電阻，阻值為250。，通過取樣電阻R2,將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。

取R3=1KC,R4設定為4.7KC電位器，通過調(diào)整Rf的值，可使0?10mA輸入對應

于。?5V的電壓輸出，4?20mA輸入對應于1?5V的電壓輸出。

6、什么是采樣過程、量化、孔徑時間?

按一定的時間間隔T,把時間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號，轉(zhuǎn)變成在時刻0、

T、2T.........kT的一連串脈沖輸出信號的過程稱為采樣過程。

所謂量化，就是采用一組數(shù)碼（如二進制碼）來逼近離散模擬信號的幅值，將其轉(zhuǎn)換

為數(shù)字信號。將采樣信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程稱為量化過程，執(zhí)行量化動作的裝置是

A/D轉(zhuǎn)換器。

在模擬量輸入通道中，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量總需要一定的時間，完

成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時間稱之為孔徑時間。對于隨時間變化的模擬信號來說，孔徑

時間決定了每一個采樣時刻的最大轉(zhuǎn)換誤差，即為孔徑誤差。

7、采樣保持器的作用是什么?是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器?為

什么？

（1）A/D轉(zhuǎn)換過程（即采樣信號的量化過程）需要時間，這個時間稱為A/D轉(zhuǎn)換時

間。在A/D轉(zhuǎn)換期間，如果輸入信號變化較大，就會引起轉(zhuǎn)換誤差。所以，一般情況

下采樣信號都不直接送至A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，還需加保持器作信號保持。保持器把t=kT

時刻的采樣值保持到A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。

（2）當被測信號變化緩慢時，若A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間足夠短，可以不加采樣保持

器。

7（附加）：采樣保持器中保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。

采樣保持器的作用：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進行A/D

轉(zhuǎn)換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換

器之前加入采樣保持器。

保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)

時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)

時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持

性能好，但跟隨特性差。

不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者A/D轉(zhuǎn)換時間較快，使得在A/D

轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器

8.一個8位A/D轉(zhuǎn)換器，孔徑時間為100MS,如果要求轉(zhuǎn)換誤差在A/D轉(zhuǎn)換器的

轉(zhuǎn)換精度（0.4%）內(nèi)，求允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號的最大頻率是多少？

0.4

a6〃z

2^x100x100x10^

9.試AD1674、LF398,CD4051和PC/ISA總線工業(yè)控制機接口，設計出8路模

擬量采集系統(tǒng)，請畫出接口電路原理圖，并編寫相應的8路模擬量數(shù)據(jù)采集程序。

單路模擬量電路原理圖如下圖所示。

T

T

J

10.采用DAC0832和PC/ISA總線工業(yè)控制機接口，請畫出接口電路原理圖，并編

寫D/A轉(zhuǎn)換程序。

8086CPU

地

址Uo

譯

M/1O碼

WR

11.采用DAC1210和PC/ISA總線工業(yè)控制機接口，請畫出接口電路原理圖，并編

寫D/A轉(zhuǎn)換程序。

答案：略。

12.請分別畫出D/A轉(zhuǎn)換器的單極性和雙極性電壓輸出電路，并分別推導出輸出電

壓與輸入數(shù)字量之間的關系式。

/?12R/?3=2K

VREF

RFB

ISA總線

<DACloiJTI

loUTl

AGND

▽

%⑺為單極性輸出，若D為輸入數(shù)字量，VREF為基準參考電壓，且為n位D/A

K)UTI=-VREF*T7

轉(zhuǎn)換器，則有2.

勿"2為雙極性輸出，可以推出

13.采用DAC0832、運算放大器、CD4051等元器件與PC/ISA總線工業(yè)控制機接

口，設計8路模擬量輸出系統(tǒng)，請畫出接口電路原理圖，并編寫8路模擬量輸出程序。

答案：略。

14.基于RS-485串行總線的主從分布式測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式是怎樣的？

基于RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換模塊的硬件設計方案

基于RS-485總線擴展卡的硬件設計方案

15、什么是串模干擾和共模干擾?如何抑制？

答：所謂串模干擾是指疊加在被測信號上的干擾噪聲。這里的被測信號是指有用的

直流信號或緩慢變化的交變信號，而干擾噪聲是指無用的變化較快的雜亂交變信號。其

抑制方法有：

①如果串模干擾頻率比被測信號頻率高，則采用輸入低通濾波器來抑制高頻率串模

干擾；如果串模干擾頻率比被測信號頻率低，則采用高通濾波器來抑制低頻串模干擾；

如果串模干擾頻率落在被測信號頻譜的兩側(cè)，則應用帶通濾波器。

②當尖峰型串模干擾成為主要干擾源時，用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器可以削弱串模干

擾的影響。

③對于串模干擾主要來自電磁感應的情況下，對被測信號應盡可能早地進行前置放

大，從而達到提高回路中的信號噪聲比的目的；或者盡可能早地完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換或采取

隔離和屏蔽等措施。

④從選擇邏輯器件入手，利用邏輯器件的特性來抑制串模干擾。

⑤采用雙絞線作信號引線的目的是減少電磁感應，并且使各個小環(huán)路的感應電勢互

相呈反向抵消。選用帶有屏蔽的雙絞線或同軸電纜做信號線，且有良好接地，并對測量

儀表進行電磁屏蔽。

16、MAX1232有哪些主要功能？

MAX1232的主要功能有：電源監(jiān)控、按鈕復位輸入、監(jiān)控定時器（Watchdog）。

17、計算機控制系統(tǒng)中一般有哪幾種地線?請畫出回流法接地和一點接地示意圖。

在計算機控制系統(tǒng)中，一般有以下幾種地線：模擬地、數(shù)字地、安全地、系統(tǒng)地和

交流地。

模擬地作為傳感器、變送器、放大器、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器中模擬電路的零電位。

數(shù)字地作為計算機中各種數(shù)字電路的零電位，應該與模擬地分開，避免模擬信號受

數(shù)字脈沖的干擾。

安全地的目的是使設備機殼與大地等電位，以避免機殼帶電而影響人身及設備安

全。通常安全地又稱為保護地或機殼地，機殼包括機架、外殼、屏蔽罩等。

系統(tǒng)地就是上述幾種地的最終回流點，直接與大地相連。

交流地是計算機交流供電電源地，即動力線地，它的地電位很不穩(wěn)定。

18、數(shù)字量過程通道由哪些部分組成？各部分的作用是什么？

數(shù)字量過程通道包括數(shù)字量輸入通道和數(shù)字量輸出通道。

數(shù)字量輸入通道主要由輸入緩沖器、輸入調(diào)理電路、輸入地址譯碼電路、并行接口

電路和定時計數(shù)電路等組成。數(shù)字量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅(qū)動電路、輸出

口地址譯碼電路等組成。其中：輸入調(diào)理電路將來自控制裝置或生產(chǎn)過程的各種開關量,

進行電平轉(zhuǎn)換，將其通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應的高、低電平，同時還要考慮對信號進行濾波、

保護、消除觸點抖動，以及進行信號隔離等問題。

19、簡述兩種硬件消抖電路的工作原理。

采用積分電路的硬件消抖電路，首先利用積分電路將抖動的高頻部分濾出，其次利

用施密特觸發(fā)器整形。

采用RS觸發(fā)器的硬件消抖電路，主要是利用RS觸發(fā)器的保持功能實現(xiàn)消抖。

20、簡述光電耦合器的工作原理及在過程通道中的作用。

光電耦合器由封裝在一個管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成，如圖2.1所示。

輸入電流流過二極管時使其發(fā)光，照射到光敏三極管上使其導通，完成信號的光電耦合

傳送，它在過程通道中實現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離。

+E

光電耦合器電路圖

21、模擬量輸入通道由哪些部分組成？各部分的作用是什么？

模擬量輸入通道一般由I/V變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及

控制邏輯電路組成。

(DI/V變換：提高了信號遠距離傳遞過程中的抗干擾能力，減少了信號的衰減，為

與標準化儀表和執(zhí)行機構(gòu)匹配提供了方便。

(2)多路轉(zhuǎn)換器：用來切換模擬電壓信號的關鍵元件。

(3)采樣保持器：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進行A/D轉(zhuǎn)

換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器

之前加入采樣保持器。

(4)A/D轉(zhuǎn)換器：模擬量輸入通道的任務是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，能夠完成這一任

務的器件，稱為之模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog/DigitalConverter,簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC)。

22、對理想多路開關的要求是什么？

理想的多路開關其開路電阻為無窮大，其接通時的導通電阻為零。止匕外，還希望切

換速度快、噪音小、壽命長、工作可靠。

23、計算機控制系統(tǒng)的常用接地方法是什么？

(I)一點接地和多點接地

(2)模擬地和數(shù)字地的連接

(3)主機外殼接地

(4)多機系統(tǒng)的接地

24、微機常用的直流穩(wěn)壓電源由哪些部分組成？各部分的作用是什么？

微機常用的直流穩(wěn)壓電源如圖所示。該電源采用了雙隔離、雙濾波和雙穩(wěn)壓措施，

具有較強的抗干擾能力，可用于一般工業(yè)控制場合。

#穩(wěn)九巾流電源

一

而

整

II頻

流

低通交流流

穩(wěn)

波濾

器

濾波器穩(wěn)壓器住

波

高

nr頻

微機系統(tǒng)地(浮地)流

供電系統(tǒng)地專用系統(tǒng)線穩(wěn)/

壓

波

一

抗干擾直流穩(wěn)壓電源示意圖

(1)隔離變壓器

隔離變壓器的作用有兩個：其一是防止浪涌電壓和尖峰電壓直接竄入而損壞系統(tǒng);

其二是利用其屏蔽層阻止高頻干擾信號竄入。

(2)低通濾波器

各種干擾信號一般都有很強的高頻分量，低通濾波器是有效的抗干擾器件，它允許

工頻50Hz電源通過，而濾掉高次諧波，從而改善供電質(zhì)量。

(3)交流穩(wěn)壓器

交流穩(wěn)壓器的作用是保證供電的穩(wěn)定性，防止電源電壓波動對系統(tǒng)的影響。

(4)電源變壓器

電源變壓器是為直流穩(wěn)壓電源提供必要的電壓而設置的。為了增加系統(tǒng)的抗干擾能

力，電源變壓器做成雙屏蔽形式。

(5)直流穩(wěn)壓系統(tǒng)

直流穩(wěn)壓系統(tǒng)包括整流器、濾波器、直流穩(wěn)壓器和高頻濾波器等幾部分，常用的直

流穩(wěn)壓電路如圖所示。

直流穩(wěn)壓系統(tǒng)電路圖

一般直流穩(wěn)壓電源用的整流器多為單相橋式整流，直流側(cè)常采用電容濾波。圖中

C1為平滑濾波電容，常選用幾百?幾千pF的電解電容，用以減輕整流橋輸出電壓的脈

動。C2為高頻濾波電容，常選用0.01?O.IRF的瓷片電容，用于抑制浪涌的尖峰。作為

直流穩(wěn)壓器件，現(xiàn)在常用的就是三端穩(wěn)壓器78XX和79XX系列芯片，這類穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)

簡單，使用方便，負載穩(wěn)定度為15mV,具有過電流和輸出短路保護，可用于一般微機

系統(tǒng)。三端穩(wěn)壓電源的輸出端常接兩個電容C3和C4,C3主要起負載匹配作用，常選

用幾十?幾百RF的電解電容；C4中抗高頻干擾電容，常選取0.01?O.IRF的瓷片電容。

第三章習題答案

1、什么是數(shù)控系統(tǒng)？數(shù)控系統(tǒng)包括哪些？

數(shù)控系統(tǒng)是采用數(shù)字電子技術(shù)和計算機技術(shù)，對生產(chǎn)機械進行自動控制的系統(tǒng)，它

包括順序控制和數(shù)字程序控制兩部分。

2、什么是數(shù)字程序控制？數(shù)字程序控制有哪幾種方式？

數(shù)字程序控制，就是生產(chǎn)機械(如各種加工機床)根據(jù)數(shù)字計算機輸出的數(shù)字信號，

按規(guī)定的工作程序。運動軌跡、運動距離和運動速度等規(guī)律自動地完成工作的控制方式。

數(shù)字程序控制方式：點位控制、直線控制和輪廓控制。

3、數(shù)控系統(tǒng)由哪些部分組成？各部分的作用是什么？

由五部分組成。

(1)輸入裝置：一般指微機的輸入設備，如鍵盤。其作用是輸入數(shù)控系統(tǒng)對生產(chǎn)機械

進行自動控制時所必需的各種外部控制信息和加工數(shù)據(jù)信息。

(2)微機：微機是MNC系統(tǒng)運算和控制的核心。在系統(tǒng)軟件指揮下，微機根據(jù)輸入

信息，完成數(shù)控插補器和控制器運算，并輸出相應的控制和進給信號。若為閉環(huán)數(shù)控系

統(tǒng)，則由位置檢測裝置輸出的反饋信息也送入微機進行處理。

(3)輸出裝置：一般包括輸出緩沖電路、隔離電路、輸出信號功率放大器、各種顯示

設備等。在微機控制下，輸出裝置一方面顯示加工過程中的各有關信息，另一方面向被

控生產(chǎn)機械輸出各種有關的開關量控制信號(冷卻、啟、停等)，還向伺服機構(gòu)發(fā)出進給

脈沖信號等。

(4)伺服機構(gòu)：一般包括各種伺服元件和功率驅(qū)動元件。其功能是將輸出裝置發(fā)出的

進給脈沖轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)機械相應部件的機械位移(線位移、角位移)運動。

(5)加工機械：即數(shù)控系統(tǒng)的控制對象，各種機床、織機等。目前已有專門為數(shù)控裝

置配套設計的各種機械，如各種數(shù)控機床，它們的機械結(jié)構(gòu)與普通機床有較大的區(qū)別。

4、什么是逐點比較插補法？直線插補計算過程和圓弧插補計算過程各有哪幾個步

逐點比較法插補運算，就是在某個坐標方向上每走一步(即輸出一個進給脈沖)，

就作一次計算，將實際進給位置的坐標與給定的軌跡進行比較，判斷其偏差情況，根據(jù)

偏差，再決定下一步的走向(沿X軸進給，還是沿Y軸進給)。逐點比較法插補的實質(zhì)

是以階梯折線來逼近給定直線或圓弧曲線，最大逼近誤差不超過數(shù)控系統(tǒng)的一個脈沖當

量(每走一步的距離，即步長)。

直線插補計算過程的步驟如下：

(1)偏差判別：即判別上一次進給后的偏差值Fm是最大于等于零，還是小于零；

(2)坐標進給：即根據(jù)偏差判斷的結(jié)果決定進給方向，并在該方向上進給一步；

(3)偏差計算：即計算進給后的新偏差值Fm+1,作為下一步偏差判別的依據(jù)；

(4)終點判別：即若已到達終點，則停止插補；若未到達終點，則重復上述步驟。

圓弧插補計算過程的步驟如下：

(1)偏差判別

(2)坐標進給

(3)偏差計算

(4)坐標計算

(5)終點判別

5、若加工第二象限直線OA,起點0(0,0),終點A(-4,6)o要求：

(1)按逐點比較法插補進行列表計算；

(2)作出走步軌跡圖，并標明進給方向和步數(shù)。

解：由題意可知xe=4,ye=6,F0=0,我們設置一個總的計數(shù)器Nxy,其初值應為

Nxy-|6-0|+|-4-0|=10,則插補計算過程如表所示。根據(jù)插補計算過程表所作出的直線插補

走步軌跡圖如下圖所示。

步數(shù)偏差判別坐標進給偏差計算終點判別

起點F0=0Nxy=10

1F0=0-XFl=F0-ye=-6Nxy=9

2Fl<0+YF2=Fl+xe=-2Nxy=8

3F2<0+YF3=F2+xe=2Nxy=7

4F3>0-XF4=F3-ye=-4Nxy=6

5F4<0+YF5=F4+xe=0Nxy=5

6F5=0-XF6=F5-ye=-6Nxy=4

7F6<0+YF7=F6+xe=-2Nxy=3

8F7<0+YF8=F7+xe=2Nxy=2

9F8>0-XF9=F8-ye=-4Nxy=l

10F9<0+YF10=F9+xe=0Nxy=0

6、設加工第一象限的圓弧AB,起點A(6,0),終點B(0,6)。要求：

(1)按逐點比較法插補進行列表計算；

(2)作出走步軌跡圖，并標明進給方向和步數(shù)。

解：插補計算過程如表所示。終點判別仍采用一個總的計數(shù)器Nxy,每走一步便減

1操作，當Nxy=0時，加工到終點，插補運算結(jié)束。下圖為插補過程中的走步軌跡。

步數(shù)偏差判別坐標進給偏差計算坐標計算終點判別

起點F0=0x0=6,y0=0Nxy=12

1F0=0-XFl=0-12+]=-llxl=5,yl=0Nxy=l1

2Fl<0+YF2=-ll+0+l=-10x2=5,y2=lNxy=10

3F2<0+YF3=-10+2+l=-7x3=5,y3=2Nxy=9

4F3<0+YF4=-7+4+l=-2x4=5,y4=3Nxy=8

5F4<0+YF5=-2+6+l=5x5=5,y5=4Nxy=7

6F5>0-XF6=5-10+l=-4x6=4,y6=4Nxy=6

7F6<0+YF7=-4+8+l=5x7=4,y7=5Nxy=5

8F7>0-XF8=5-8+l=-2x8=3,y8=5Nxy=4

9F8<0+YF9=-2+10+l=9X9=3,y9=6Nxy=3

10F9>0-XF10=9-6+l=4xl0=2,yl0=6Nxy=2

11F10>0-XFl1=44+1=1xll=l,yll=6Nxy=l

12Fll>0-XF12=l-2+l=0xl2=0,yl2=6Nxy=0

7、三相步進電機有哪幾種工作方式？分別畫出每種工作方式的各相通電順序和電

壓波形圖。

有三種工作方式：

(1)三相單三拍工作方式

各相的通電順序為A-BTC,各相通電的電壓波形如圖所示。

步進時鐘

A相」

B相

C相------------------------I—

單三拍工作的電壓波形圖

(2)三相雙三拍工作方式

雙三拍工作方式各相的通電順序為AB-BCTCA。各相通電的電壓波形如圖所示。

步進時鐘iiJiAJi_JiJLJUiJi_jLJLrui_n_rL

A相

B相

，相I—U―U—U—

雙三拍工作的電壓波形圖

(3)三相六拍工作方式

在反應式步進電機控制中，把單三拍和雙三拍工作方式結(jié)合起來，就產(chǎn)生了六拍工

作方式，其通電順序為A—AB—B—BC—C—CA。各相通電的電壓波形如圖所示。

步進時鐘rLn_n_rLfuuuL_rui_n_n_rLJL_n_

A相

B相

C相

三相六拍工作的電壓波形圖

8、位置伺服系統(tǒng)分為哪幾種類型？

根據(jù)位置環(huán)比較的方式不同，可將位置伺服系統(tǒng)分為數(shù)字脈沖比較伺服系統(tǒng)、相位

比較伺服系統(tǒng)和幅值比較伺服系統(tǒng)。

相位比較伺服系統(tǒng)和幅值比較伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與安裝都比較復雜，因此一般情況下

選用脈沖比較伺服系統(tǒng)，同時相位比較伺服系統(tǒng)較幅值比較伺服系統(tǒng)應用得廣泛一些.

9、討論多軸步進驅(qū)動控制技術(shù)和多軸伺服驅(qū)動控制技術(shù)各有何特點？并分別列舉

設計或應用實例。

答案略。

第四章習題答案

4.已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為

U(s)1+0.17.?

D(s)=----=------

E(s)1+0.0855

試寫出相應數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設采樣周期T=0.2s。

6.選擇采樣周期需要考慮哪些因素？

7.試敘述試湊法、擴充臨界比例度法、擴充響應曲線法整定PID參數(shù)的步驟。

1、數(shù)字控制器的連續(xù)化設計步驟是什么？

模擬化設計步驟：

(1)設計假想的模擬控制器D(S)

(2)正確地選擇采樣周期T

(3)將D(S)離散化為D(Z)

(4)求出與D(S)對應的差分方程

(5)根據(jù)差分方程編制相應程序。

2、某連續(xù)控制器設計為

\'1+

試用雙線形變換法、前向差分法、后向差分法分別求取數(shù)字控制器D(Z)。

?7-1

雙線形變換法：把s='?一代入，則

Tz+1

2z-l

刀亍.六一（T+21）Z+T-27；

D（Z）=D（Z）2ZT

s=一?——1+T2.”（T+270Z+T-2北

Tz+1

2TZ+1

前向差分法：把z：”代入，則

i+7\s_率+7—1

D（z）=D（s）z-i

s=---

1+1心T2Z+T-T2

z-l,

后向差分法：把s=——代入，則

Tz

z-1

1+7

l+7；5_*Tz^z+T-T,

O（z）=。⑷

5=----

]+T>s,Tz-lT^Z+T-T2

Tzl+l2

Tz

3.在PID調(diào)節(jié)器中系數(shù)心、%、心各有什么作用？它們對調(diào)節(jié)品質(zhì)有什么影響？

系數(shù)的為比例系數(shù)，提高系數(shù)即可以減小偏差，但永遠不會使偏差減小到零，而且無

止境地提高系數(shù)即最終將導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。

系數(shù)%為積分常數(shù)，匕越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點是，只要被調(diào)量存在

偏差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時間不斷加強，直到偏差為零。在被調(diào)量的偏差消除后，

由于積分規(guī)律的特點，輸出將停留在新的位置而不回復原位，因而能保持靜差為零。但

單純的積分也有弱點，其動作過于遲緩，因而在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時，往往使調(diào)節(jié)的動

態(tài)品質(zhì)變壞，過渡過程時間加長。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，提高控制精度。

系數(shù)M為微分常數(shù)，M越大微分作用越強。微分調(diào)節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的相應速度，

減小超調(diào)，克服振蕩，消除系統(tǒng)慣性的影響。

4.什么是數(shù)字PID位置型控制算法和增量型控制算法？試比較它們的優(yōu)缺點。

為了實現(xiàn)微機控制生產(chǎn)過程變量，必須將模擬PID算式離散化，變?yōu)閿?shù)字PID算

式，為此，在采樣周期T遠小于信號變化周期時，作如下近似(T足夠小時，如下逼近

相當準確，被控過程與連續(xù)系統(tǒng)十分接近)：

j=0

dee(k)-e(k-1)

—?-------------

dtT

于是有：

〃(左)=K,{e(k)+J￡e(j)+g[e(k)-e(k-1)]}

h>0/

u(k)是全量值輸出，每次的輸出值都與執(zhí)行機構(gòu)的位置(如控制閥門的開度)一一對

應，所以稱之為位置型PID算法。

在這種位置型控制算法中，由于算式中存在累加項，因此輸出的控制量u(k)不僅與

本次偏差有關，還與過去歷次采樣偏差有關，使得u(k)產(chǎn)生大幅度變化，這樣會引起系

統(tǒng)沖擊，甚至造成事故。所以實際中當執(zhí)行機構(gòu)需要的不是控制量的絕對值，而是其增

量時，可以采用增量型P1D算法。當控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器為步進電機、電動調(diào)節(jié)閥、多

圈電位器等具有保持歷史位置的功能的這類裝置時，一般均采用增量型PID控制算法。

△〃伏)=Kp{[e(k)-e(k-V)]+—e(k)+皂[e⑻-2e(k-V)+e(k-2)]}

7]T

與位置算法相比，增量型PID算法有如下優(yōu)點：

(1)位置型算式每次輸出與整個過去狀態(tài)有關，計算式中要用到過去偏差的累加值，容易

產(chǎn)生較大的累積計算誤差；而在增量型算式中由于消去了積分項，從而可消除調(diào)節(jié)器的

積分飽和，在精度不足時，計算誤差對控制量的影響較小，容易取得較好的控制效果。

(2)為實現(xiàn)手動——自動無擾切換，在切換瞬時，計算機的輸出值應設置為原始閥門開度

uo,若采用增量型算法，其輸出對應于閥門位置的變化部分，即算式中不出現(xiàn)uo項，所

以易于實現(xiàn)從手動到自動的無擾動切換。

(3)采用增量型算法時所用的執(zhí)行器本身都具有寄存作用，所以即使計算機發(fā)生故障，執(zhí)

行器仍能保持在原位，不會對生產(chǎn)造成惡劣影響。

5.已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為

n(A-1+0"s

01+0.0855

試寫出相應數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設采樣周期T=0.2s。

蹙上次

E(s)1+0.0855

貝ijU(s)+0.085SU(s)=E(.v)+0.17SE(s)

w(0+O.O85-~^=e(f)+0.17^^

u(k)-u(k-1)-1)

“(上)+0.085=e(%)+0.17

TT

把T=0.2S代入得

1.425u(k)~0.425u(k-1)=4.5e(&)-35e(hl)

位置型“(%)=3.1579e(左)-2.4561e(k-1)+0.2982u(k-1)

增量型AMQ)="(A)-“僅一1)=3.1579e(A)-2.4561e仕-1)-0.7018w(Z:-1)

6.有哪幾種改進的數(shù)字PID控制器？

有四種：

(1)積分分離PID控制算法

(2)不完全微分PID控制算法

(3)帶死區(qū)的PID控制算法

(4)消除積分不靈敏區(qū)的PID控制

5.什么叫積分飽和？它是怎樣引起的?如何消除？

(1)由于長時間的偏差或偏差過大，控制量超過執(zhí)行機構(gòu)的極限位置，導致控制量雖然在

增大但是執(zhí)行機構(gòu)已無動作的現(xiàn)象稱為積分飽和.

(2)執(zhí)行機構(gòu)的非線性和偏差的長時間存在時導致積分飽和現(xiàn)象的原因.

⑶消除方法：

對控制量限幅：例如令：u(k)={0u(Iulu(k)<ul

過限削弱積分PID算法：

若u(k-1)>ul則只有當e(k)<0時才將e(k)計入積分項：

若u(k-1)<-uI則只有當e(k)>0時才將其計入積分項

6.采樣周期的選擇需要考慮那些因素？

(1)從調(diào)節(jié)品質(zhì)上看，希望采樣周期短，以減小系統(tǒng)純滯后的影響，提高控制精度。通常

保證在95%的系統(tǒng)的過渡過程時間內(nèi)，采樣6次?15次即可。

(2)從快速性和抗擾性方面考慮，希望采樣周期盡量短，這樣給定值的改變可以迅速地通

過采樣得到反映，而不致產(chǎn)生過大的延時。

(3)從計算機的工作量和回路成本考慮，采樣周期T應長些，尤其是多回路控制時，應

使每個回路都有足夠的計算時間；當被控對象的純滯后時間T較大時，常選T=(l/4~l/8)

To

(4)從計算精度方面考慮，采樣周期T不應過短，當主機字長較小時，若T過短，將使

前后兩次采樣值差別小，調(diào)節(jié)作用因此會減弱。另外，若執(zhí)行機構(gòu)的速度較低，會出現(xiàn)

這種情況，即新的控制量己輸出，而前一次控制卻還沒完成，這樣采樣周期再短也將毫

無意義，因此T必須大于執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)節(jié)時間。

7.簡述擴充臨界比例度法、擴充響應曲線法整定PID參數(shù)的步驟。

擴充臨界比例度法整定PID參數(shù)的步驟：

(1)選擇一個足夠短的采樣周期T,例如被控過程有純滯后時，采樣周期T取滯后時間的

1/10以下，此時調(diào)節(jié)器只作純比例控制，給定值r作階躍輸入。

(2)逐漸加大比例系數(shù)Kp,使控制系統(tǒng)出現(xiàn)臨界振蕩。由臨界振蕩過程求得相應的臨界

振蕩周期Ts,并記下此時的比例系數(shù)Kp,將其記作臨界振蕩增益Ks。此時的比例度為

臨界比例度，記作瓦

K.

(3)選擇控制度，所謂控制度是數(shù)字調(diào)節(jié)器和模擬調(diào)節(jié)器所對應的過渡過程的誤差平方的

積分之比。

(4)根據(jù)控制度,查表求出T、Kp、Ti和Td值。

(5)按照求得的整定參數(shù)，投入系統(tǒng)運行，觀察控制效果，再適當調(diào)整參數(shù)，直到獲得滿

意的控制效果為止。

擴充響應曲線法整定PID參數(shù)的步驟：

(1)斷開數(shù)字調(diào)節(jié)器，讓系統(tǒng)處于手動操作狀態(tài)。將被調(diào)量調(diào)節(jié)到給定值附近并穩(wěn)定后，

然后突然改變給定值，即給對象輸入一個階躍信號。

(2)用儀表記錄被控參數(shù)在階躍輸入下的整個變化過程曲線，如圖所示。

(3)在曲線最大斜率處作切線，求得滯后時間工、被控對象的時間常數(shù)Tc,以及它們的比

值TC/TO

(4)由T、Tc、TC/T值，查表，求出數(shù)字控制器的T、Kp、Ti和Td。

8.數(shù)字控制器直接離散設計步驟是什么？

計算機控制系統(tǒng)框圖如圖所示。

由廣義對象的脈沖傳遞函數(shù)可得閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)，可求得控制器的脈沖傳遞函數(shù)

D(z)。

數(shù)字控制器的直接設計步驟如下：

(1)根據(jù)控制系統(tǒng)的性質(zhì)指標要求和其它約束條件，確定所需的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)中(z)。

(2)求廣義對象的脈沖傳遞函數(shù)G(z)。

(3)求取數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。

(4)根據(jù)D(z)求取控制算法的遞推計算公式。

.已知被控對象的傳遞函數(shù)為

s(0.1s+1)

采樣周期T=ls,采用零階保持器。要求：

(1)針對單位速度輸入信號設計最少拍無紋波系統(tǒng)的D(z),并計算輸出響應y(k)、

控制信號u(k)和誤差e(k)序列，畫出它們對時間變化的波形。

(2)針對單位階躍輸入信號設計最少拍有紋波系統(tǒng)D(z),并計算y(k)、u(k)、e(k)

序列，畫出它們對時間變化的波形。

10.被控對象的傳遞函數(shù)為

G0(s)=.

采樣周期T=ls,采用零階保持器，針對單位速度輸入函數(shù)，設計:

(1)最少拍控制器Z)(z)；

(2)畫出采樣瞬間數(shù)字控制器的輸出和系統(tǒng)的輸出曲線。

(1)最少拍控制器

可以寫出系統(tǒng)的廣義對象的脈沖傳遞函數(shù)

l-eTs1)T2Z-I(1+ZT)

G,(z)=Z=Z(l-e』)4

s21-z-1

將T=1S代入,有

Z<l+zT)

G(z)

2(1-z-邛

由于輸入r(t)=t,則

12

Ge(z)=(l-z)

。公_1—G，(Z)Z[1+ZT)

(2)系統(tǒng)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)

0(z)=2z-l-z-2

則當輸入為單位速度信號時,，系統(tǒng)輸出序列Z變換為

K(z)=R(z)0(z)=(2z-1-z-2)Tz-'=2Tz-2+3Tz-3+4Tz-4+???

(i--7

y(O)=O,y(1)=0,y(2)=2T,y(3)=3T,...

11.被控對象的傳遞函數(shù)為

G(s)=占1

采樣周期T=ls,要求：

(1)采用Smith補償控制，求取控制器的輸出”(A)；

(2)采用大林算法設計數(shù)字控制器D(z),并求取1%的遞推形式。

⑴采用Smith補償控制

廣義對象的傳遞函數(shù)為

ss

HGC(S)=H°(.v)GC(.v)=——?=1,晨?e=HGP(s)?e

S5+1+1)

Q(z)=Z?(s)卜zf?？?(1-「)]=(1-Z”產(chǎn)。

+1)]—Q]Z

其中弓=e4=e」,Z?il

=1-e~,L=—=19T=IS

t

則26器0.6321QTZ-2)

1-0.3679z-1

U(z)—0.3697z-'tZ(z)=0.6321(z-1-z-2)￡(z)

M(Z)=0.6321e(k-1)-0.6321e{k-2)+0.3679u(k-1)

(2)采用大林算法設計數(shù)字控制器

取T=lS,r=1,K=1,1=1,L=7/T=l,設期望閉環(huán)傳遞函數(shù)的慣性時間常數(shù)To=O.5S

則期望的閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)為

i—7s—LTs2

1—ee-2\-e-

GB(Z)=Zz

s"s+1

廣義被控對象的脈沖傳遞函數(shù)為

z?(l-eT)

1—Ke5-11

HGc(z)=Z=(l-z)z-'Z--

1+Tj.y1+sl1-z^-1e-1

則

⑨=GB(Z)=z-2(l—e-2)

-f/Gc(zXl-GB(z)]HG/j—z-H—zK

(1-e-1Jl-z-le^-(1-e-2)z-2]

(l-0.3679z-')(l-0.1353)

2

(1-0.3679)[l-0.1353r'-(1-0.1353)Z-]

1.3680-0.5033Z-1

l-0.1353z-'-0.8647z-2

又咐嚼

則U(z)—0.1353z_1t/(z)-0.8647z-2C/(z)=1.3680E(z)-0.5033z-lE(z)

上式反變換到時域，則可得到

u(k)=1.3680業(yè))—0.5033e(k-1)+0.1353-1)+0.8647u(k-2)

12.何為振鈴現(xiàn)象？如何消除振鈴現(xiàn)象？

所謂振鈴現(xiàn)象是指數(shù)字控制器的輸出u(k)以接近二分之一的采樣頻率大幅度上下擺動。

它對系統(tǒng)的輸出幾乎是沒有影響的，但會使執(zhí)行機構(gòu)因磨損而造成損壞。

消除振鈴現(xiàn)象的方法：

(1)參數(shù)選擇法

對于一階滯后對象，如果合理選擇期望閉環(huán)傳遞函數(shù)的慣性時間常數(shù)T0和采樣周

期T,使RAWO,就沒有振鈴現(xiàn)象。即使不能使RAW0,也可以把RA減到最小，最大程

度地抑制振鈴。

(2)消除振鈴因子法

找出數(shù)字控制器D(z)中引起振鈴現(xiàn)象的因子(即z=-l附近的極點)，然后人為地令其

中的z=l,就消除了這個極點。根據(jù)終值定理，這樣做不影響輸出的穩(wěn)態(tài)值，但卻改變

了數(shù)字控制器的動態(tài)特性，從而將影響閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)響應。

13.前饋控制完全補償?shù)臈l件是什么？前饋和反饋相結(jié)合有什么好處？

前饋控制完全補償?shù)臈l件是Gn(s)+Dn(s)