第四章计算机控制系统性能指标描述
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第四章1.一个作业从提交给计算机系统到执行结束退出系统,一般都要经历提交、收容、执行和完成四个状态。
一个作业在其处于从输入设备进入外部存储设备的过程成为提交状态。
处于提交状态的作业,因其信息尚未全部进入系统,所以不能被调用程序选取。
收容状态也称为后备状态,输入管理系统不断地将作业输入到外存中对应部分(或称输入井,即专门用来存放待处理作业信息的一组外存分区)。
若一个作业的全部信息已全部被输入进输入井,那么,在它还未被调度去执行之前,该作业处于收容状态。
作业调度程序从后备作业中选取若干作业到内存投入运行。
它为被选中作业建立进程并分配必要的资源,这时,这些被选中的作业处于执行状态。
当作业运行完毕,但它所占用的资源尚未全部被系统收回时,该作业处于完成状态。
一般来说,处理机调度可分为4级:作业调度、交换调度、进程调度、线程调度。
作业调度:又称宏观调度或高级调度,其主要任务是按一定的原则对外存输入井上的大量后备作业进行选择,给选出的作业分配内存、输入输出设备等必要的资源,并建立相应的根程序,以使该作业的进程获得竞争处理机的权利,另外,当该作业执行完毕时,还负责回收系统资源。
交换调度:又称中级调度,其主要任务是按照给定的原则和策略,将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存,或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。
交换调度主要涉及内存的管理和扩充,一般将它归在存储管理之中。
进程调度:又称微观调度或低级调度,其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机。
只有在多道批处理系统中才有作业调度,而在分时和实时系统中一般只有进程调度、交换调度和线程调度。
这是因为在分时和实时系统中,为了缩短响应时间或为了满足用户需求的截止时间,作业不是建立在外存中,而是直接建立在内存中。
2.作业调度作业调度的功能:(1)记录系统中各作业的状况,包括执行阶段的有关情况。
通常,系统为每个作业建立一个作业控制表JCB记录这些有关信息。
南京邮电大学自动化学院实验报告课程名称:计算机控制系统实验名称:计算机控制系统性能分析所在专业:自动化学生姓名:**班级学号:B************: ***2013 /2014 学年第二学期实验一:计算机控制系统性能分析一、 实验目的:1.建立计算机控制系统的数学模型;2.掌握判别计算机控制系统稳定性的一般方法3.观察控制系统的时域响应,记录其时域性能指标;4.掌握计算机控制系统时间响应分析的一般方法;5.掌握计算机控制系统频率响应曲线的一般绘制方法。
二、 实验内容:考虑如图1所示的计算机控制系统图1 计算机控制系统1. 系统稳定性分析(1) 首先分析该计算机控制系统的稳定性,讨论令系统稳定的K 的取值范围; 解:G1=tf([1],[1 1 0]);G=c2d(G1,0.01,'zoh');//求系统脉冲传递函数 rlocus(G);//绘制系统根轨迹Root LocusReal AxisI m a g i n a r y A x i s-7-6-5-4-3-2-1012-2.5-2-1.5-1-0.500.511.522.5将图片放大得到0.750.80.850.90.9511.051.11.151.21.25-0.15-0.1-0.050.050.10.15Root LocusReal AxisI m a g i n a r y A x i sZ 平面的临界放大系数由根轨迹与单位圆的交点求得。
放大图片分析: [k,poles]=rlocfind(G)Select a point in the graphics window selected_point = 0.9905 + 0.1385i k =193.6417 poles =0.9902 + 0.1385i 0.9902 - 0.1385i 得到0<K<193(2) 假设不考虑采样开关和零阶保持器的影响,即看作一连续系统,讨论令系统稳定的K 的取值范围; 解:G1=tf([1],[1 1 0]); rlocus(G1);-1.2-1-0.8-0.6-0.4-0.200.2-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.8Root LocusReal AxisI m a g i n a r y A x i s由图片分析可得,根轨迹在S 平面左半面,系统是恒稳定的,所以: 0<K<∞(3) 分析导致上述两种情况下K 取值范围差异的原因。
第一章概论,讲述计算机控制系统的发展过程;计算机控制系统在日常生活和科学研究中的意义;计算机控制系统的组成及工作原理;计算机控制的特点、优点和问题;与模拟控制系统的不同之处;计算机控制系统的设计与实现问题以及计算机控制系统的性能指标。
1.计算机控制系统与连续模拟系统类似,主要的差别是用计算机系统取代了模拟控制器。
2.计算机系统主要包括:.A/D转换器,将连续模拟信号转换为断续的数字二进制信号,送入计算机;.D/A转换器,将计算机产生的数字指令信号转换为连续模拟信号(直流电压)并送给直流电机的放大部件;.数字计算机(包括硬件及相应软件),实现信号的转换处理以及工作状态的逻辑管理,按给定的算法程序产生相应的控制指令。
3.计算机控制系统的控制过程可以归结为:.实时数据采集,即A/D变换器对反馈信号及指令信号的瞬时值进行检测和输入;.实时决策,即计算机按给定算法,依采集的信息进行控制行为的决策,生成控制指令;.实时控制,即D/A变换器根据决策结果,适时地向被控对象输出控制信号。
4.计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
5.自动控制,是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。
6.计算机控制系统的特性系统规模有大有小系统类型多种多样系统造价有高有低计算机控制系统不断推陈出新7.按功能分类1)数据处理系统2)直接数字控制(DDC)3)监督控制(SCC)4)分散型控制5)现场总线控制系统按控制规律分类1)程序和顺序控制2)比例积分微分控制(PID)3)有限拍控制4)复杂控制5)智能控制按控制方式分类1)开环控制2)闭环控制9.计算机控制系统的结构和组成控制算法软件网络硬件11.硬件平台运算处理与存储部分:CPU,存储器(RAM,ROM,EPROM,FLASH-ROM,EEPROM以及磁盘等),时钟,中断,译码,总线驱动等。
输入输出接口部分:各种信号(模拟量,开关量,脉冲量等)的锁存、转换、滤波,调理和接线,以及串行通讯等。
计算机的主要性能指标!!计算机是现代科学技术发展的产物,在计算机诞生后,由于不断发展完善,计算机也逐渐形成了不同的型号。
而计算机中最重要的是硬件和软件硬件两大部分。
硬件方面指使用某种硬件所实现的功能能力。
包括硬件的数量和硬件的容量两个方面。
硬件方面包括处理器、存储器、主板、显卡、接口、 CPU (处理器)、硬盘、电源、输入输出端口、磁盘等;软件方面包括软件以及各种软件间所建立起来的关系和实现的方法、程序。
其中硬件包括 CPU软件、显示软件等等!其中硬件主要指计算机硬件是指所用于处理与执行各种信息处理以及与之相关的硬件以及电路。
从这一方面讲,电脑属于硬件范畴;而计算机的主要性能指标主要有:速度:指计算速度(包括时间分辨率和速度);速度快慢主要由计算机硬件、软件方面(如 CPU、内存以及其他)、软件三个部分构成;软件又分为软件和硬件两大部分。
而下面我们来详细的介绍一下计算机的性能指标!主要分为以下几个方面:处理器运算能力、内存大小、硬盘容量:计算机(数据处理设备)、图形处理芯片(CPU)、操作系统等硬件方面包括硬盘、存储器、视频解码器、音频芯片、计算机语言软件、内存插槽、显示器用两个)等。
计算机所采用的硬件类型也因电脑而异!例如:微型计算机(LAN)与一般电脑也有区别:体积小但价格昂贵!一般认为每台电脑都配备 CPU (中央处理器)、存储器、内存、显卡、显示芯片、声卡、音频芯片、扬声器芯片、 CPU电源、风扇、电机、磁盘驱动器等器件与组成系统。
而芯片分为:晶圆片、晶体管、硅阵列、DDR3存储器、 USB等;也包括数字处理器、存储器、 CPU/存储器、逻辑芯片、 DSP芯片、存储芯片等等!1.处理器运算能力处理器是机器硬件的核心,它就像是我们身体中的大脑、神经、肌肉、骨骼,还有各个关节(包括手臂),它是我们身体的最重要的器官。
而计算机中处理器是计算机硬件中最重要的部分,它是决定着计算机能否正常工作的根本因素!因此可以说它是计算机中性能最重要的部分!所以从这一方面讲,电脑就是它!而处理器是计算机中最主要的部分,它可使计算机产生出各种程序并进行处理。
一、多选题1、系统暂态主能指标包括()A.调节时间B.上升时间C.阻尼比D.峰值时间正确答案:A、B、D2、减小或消除系统的稳态误差方法有()A.采用串级控制抑制内回路扰动。
B.在系统的前向通道或主反馈通道设置串联积分环节。
C.增大系统开环增益或扰动作用点之前系统的前向通道增益。
D.采用反馈补偿法。
正确答案:A、B、C3、系统常规的性能指标有()A.稳定性指标B.暂态指标C.系统的抗干扰指标D.稳态指标正确答案:A、B、C、D4、判断连续系统稳定的频率域方法有()A.劳斯判据B.根轨迹方法C.奈奎斯特判据D.波特图法正确答案:C、D二、判断题1、稳态误差与系统的结构和参考输入无关。
()正确答案:×2、一个系统稳定是指该系统在平衡状态下,受到外部扰动作用而偏离平衡状态,当扰动消失后,经过一段时间,系统不能够回到原来的平衡状态。
()正确答案:×3、线性系统的稳定性是由系统本身固有的特性决定的,而与系统外部输入信号的有无和强弱有关。
()正确答案:×三、填空题1、系统的类型的作用:系统的类型数将决定系统有无_______。
正确答案:稳态误差2、已知闭环系统的特征方程45z3−117z2+119z−39=0,该系统_______。
(不稳定/稳定)正确答案:不稳定3、_______指系统过渡过程结束到达稳态以后,系统参考输入与系统输出之间的偏差。
正确答案:稳态误差4、已知闭环系统的特征方程z3−1.001z2+0.3356z+0.00535=0,该系统_______。
(不稳定/稳定)正确答案:稳定。
1、智能仪表接入计算机有两种途径,一种是485串行方式,另一种是()。
A.FDDI网B.互联网InternetC.ATM网D.以太网Ethernet正确答案:D2、以太网络最典型的应用形式为顶层采用Ethernet,网络层和传输层一般采用国际标准()协议。
A. NetBEUIB.TCP/IPC.IPX/SPXD.RS-232-C正确答案:B3、D/A转换器误差的主要来源是()和保持器(采样点之间插值)的形式以及规定的时间间隔T来决定。
A.信号种类B.转换器种类C.信号大小D.转换器字长正确答案:D1、计算机控制系统的性能指标主要有()。
A.稳定性B.综合指标等C.稳态指标D.动态指标正确答案:A、B、C、D2、计算机控制系统的主要特点是()。
A.结构混合B.结构唯一C.信号混合D.信号唯一正确答案:A、C3、计算机控制系统的基本类型有()。
A.计算机监督控制系统B.总线控制系统C.集散控制系统D.集中式计算机控制系统正确答案:A、B、C、D三、判断题1、计算机控制系统主要从信号变换、对象建模与性能分析、控制算法设计、控制系统仿真、控制系统实现等5个方面系统讲述计算机控制系统分析和设计的基本理论和方法。
()正确答案:√2、计算机控制实验的基本要求是对课本中所涉及的计算机控制系统的相关理论进行仿真和控制实验研究,包括基础型实验,扩展型实验和研究型实验。
()正确答案:√3、分级控制系统由现场总线控制、计算机监督控制、直接数字控制三级组成。
()正确答案:×4、实验平台的“场所便利化”是指被控对象和控制系统小型化,安全性高、成本低,便于使用者携带和使用,在家中和宿舍等场所即可完成各种实验。
()正确答案:√5、实验平台的“场所便利化”是指被控对象和控制系统小型化,安全性高、成本低,便于使用者携带和使用,在家中和宿舍等场所即可完成各种实验。
()正确答案:√6、计算机控制系统就是由模拟器件参与并作为核心环节的自动控制系统,即应用模拟器件参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。
计算机的主要性能指标(掌握)1. 字长:是计算机信息处理中可以同时处理的二进制数的位数。
字长越长,数据的运算精度和计算机的运算功能就越强,他的行使空间就越大,处理速度也就越大。
2. 主频:是指计算机的时钟频率,即CPU在单位时间内的平均操作次数,是决定计算机速度的重要指标,频率越高处理速度越快。
3. 内存容量:内存容量越大,计算机处理时与外存交换数据的次数就越少,因此处理速度越快。
4. 存储周期:存储周期越短速度越快。
5. 运算速度:是指计算机每秒钟能执行的指令数,一般以每秒所能执行的百万条指令数来衡量,单位为每秒百万条指令。
影响计算机运算速度的主要因素是中央处理器的主频和存储器的存取周期。
【例2-27】多选题:计算机的性能指标包括( )。
A.计算机速度B.字长C.内存容量D.分辨率正确答案:ABC解析:计算机系统的性能指标主要包括字长、主频、内存容量、存取周期和运算速度等。
【例2-28】在计算机领域中通常用MIPS来描述( )。
A.计算机的可运行性B.计算机的运算速度C.计算机的可靠性D.计算机的可扩充性正确答案:B解析:在计算机领域中,计算机的运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令数,一般以每秒所能执行的百万条指令来衡量,单位为每秒百万条指令(MIPS)微型计算机硬件系统【学习目的与要求】要求掌握冯•诺依曼计算机体系结构的基本思想,掌握计算机硬件(包括中央处理器、内外存储器、输入设备、输出设备)的各组成部分及其工作原理,掌握计算机中的常用术语和主要性能指标。
1946年,著名美籍匈牙利数学家冯•诺依曼(JohnVon Neumann)提出并论证了计算机体系结构的基本思想:1.二进制表示数据和指令2. 将程序(包括数据和指令序列)事先存放在存储器中,当计算机工作时,能够自动、高效地从存储器中取出指令并执行指令。
(最重要)指令:指挥计算机工作的命令程序:有序的指令集合工作过程:读取指令、分析指令、执行指令3.计算机由五大部件构成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备【例2-13】单选题:根据冯.诺依曼原理,计算机硬件的基本组成是( )。
计算机控制技术智慧树知到课后章节答案2023年下青岛大学青岛大学第一章测试1.自动控制系统是指在没有人参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定规律运行的系统。
()答案:对2.操作指导控制系统的最大优点是:结构简单,控制灵活和安全。
()答案:对3.直接数字控制的特点是:闭环结构,控制的实时性好,可以控制多个回路或对象。
()答案:对4.在现代工业中,计算机控制系统的工作原理的基本步骤是()。
答案:实时控制输出 ;实时数据采集 ;实时控制决策5.在现代工业中,计算机控制系统由计算机和两大部分组成。
()答案:生产过程6.微型计算机控制系统的硬件由( )组成。
答案:输入输出通道 ;外部设备 ;主机 ;测量变送与执行机构7.计算机控制系统主要有六类,分别是直接数字控制系统、操作指导控制系统、计算机监督控制系统、()、现场总线控制系统、综合自动化系统。
()答案:计算机集成制造系统8.分布式控制系统DCS包括(),形成分级分布式控制。
答案:综合管理级;现场设备级 ;过程控制级 ;集中监控级9.分布式控制系统DCS的最大优点是:结构简单,控制灵活和安全。
()答案:错10.计算机监督控制系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。
答案:按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机11.计算机控制技术是实现自动化的主要方法和手段。
答案:对第二章测试1.计算机与外设交换数据包括()。
答案:数字量;模拟量;开关量2.过程通道是在计算机和()之间设置的信息传送和转换的连接通道。
答案:生产过程3.接口电路内部一般设置若干寄存器,用以暂存CPU和外设之间传输的数据、状态和控制信息。
能够被CPU直接访问的寄存器统称为端口(Port),分别叫做( )答案:状态端口;控制端口;数据端口4.在译码过程中,译码电路把控制信号和( )进行组合,产生对芯片或端口的选择信号。
答案:地址信号5.计算机控制系统中内部总线可分为()。
答案:地址总线;控制总线;数据总线6.数字量输入通道主要由( )等组成。
第一章1.1 计算机控制系统是怎么样分类的?按功能和控制规律可各分几类?答:计算机控制系统可按功能分类,按控制规律分类和按控制方式分类。
按功能计算机控制系统的分类:(1)数据处理系统。
(2)直接数字控制(简记为DDC)。
(3)监督控制(简记为SCC)。
(4)分级控制。
(5)集散控制。
(6)计算机控制网络。
按照控制规律计算机控制系统的分类:(1)程序和顺序控制。
(2)比例积分微分控制(简称PID控制)。
(3)有限拍控制。
(4)复杂规律控制。
(5)智能控制。
1.2 计算机控制系统由哪些部分组成?并画出方框图。
答:计算机控制系统由控制对象、执行器、测量环节、数字调节器及输入输出通道等组成。
方框图:P115 图1.21 输出反馈计算机控制系统1.9 简述采样定理及其含义。
答:采样定理:如果采样角频率ωω=2π/T大于2ωmax,即ωω≥2ωmax,则采样的离散信号ω∗(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t)。
式中ωmax是连续信号y(t)的频谱特性中的最高角频率。
含义:要使采样信号ω∗(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t),必须正确选择采样角频率,使ωω≥2ωmax1.10 多路巡回检测时,采样时间τ,采样周期T和通道数N之间的关系。
答:采样时间是足够短的时间,y(kT)≈y(kT+?t),0<?t<ωω。
应满足 T≥Nωω。
1.12 设有模拟信号(0~5)V 和(2.5~5)V ,分别用8位、10位和12位A/D 转换器,试计算并列出各自的量化单位和量化误差。
答:量化单位q=ωωωω∗−ωωωω∗2ω−1≈ωωωω∗−ωωωω∗2ω,量化误差ε=q /2根据以上公式可求得(0~5)V :(2.5~5)V :1.14 试述数模转换器的作用?如何选择转换器的位数?答:数模转换器把数字量u(kT)转换成离散的模拟量ω∗(t)。
转换的精度取决模-数转换器的位数n ,当位数足够多时,转换可以达到足够高的精度。
第一章1.1 计算机控制系统是怎么样分类的?按功能和控制规律可各分几类?答:计算机控制系统可按功能分类,按控制规律分类和按控制方式分类。
按功能计算机控制系统的分类:(1)数据处理系统。
(2)直接数字控制(简记为DDC)。
(3)监督控制(简记为SCC)。
(4)分级控制。
(5)集散控制。
(6)计算机控制网络。
按照控制规律计算机控制系统的分类:(1)程序和顺序控制。
(2)比例积分微分控制(简称PID控制)。
(3)有限拍控制。
(4)复杂规律控制。
(5)智能控制。
1.2 计算机控制系统由哪些部分组成?并画出方框图。
答:计算机控制系统由控制对象、执行器、测量环节、数字调节器及输入输出通道等组成。
方框图:P115 图1.21 输出反馈计算机控制系统1.9 简述采样定理及其含义。
答:采样定理:如果采样角频率=2/T大于2,即≥2,则采样的离散信号(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t)。
式中是连续信号y(t)的频谱特性中的最高角频率。
含义:要使采样信号(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t),必须正确选择采样角频率,使≥1.10 多路巡回检测时,采样时间,采样周期T和通道数N之间的关系。
答:采样时间是足够短的时间,y(kT)y(kT+),0<<。
应满足 T≥N。
1.12 设有模拟信号(0~5)V和(2.5~5)V,分别用8位、10位和12位A/D转换器,试计算并列出各自的量化单位和量化误差。
答:量化单位q=,量化误差量化误差(2.5)V量化误差1.14 试述数模转换器的作用?如何选择转换器的位数?答:数模转换器把数字量u(kT)转换成离散的模拟量(t)。
转换的精度取决模-数转换器的位数n,当位数足够多时,转换可以达到足够高的精度。
1.19 计算机控制系统有哪些主要的性能指标?如何衡量?答:计算机控制系统主要有动态指标,稳态指标和综合指标1.20 如何衡量系统的稳定性?答:用相角裕量和幅值裕量来衡量计算机控制系统的稳定程度。
计算机控制系统 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解计算机控制系统的基本原理,掌握控制系统的数学模型及分析方法;2. 掌握计算机控制系统的设计流程,包括系统建模、控制器设计、仿真与优化;3. 了解不同类型计算机控制系统的应用场景及性能要求。
技能目标:1. 能够运用控制理论对简单的计算机控制系统进行建模和分析;2. 学会使用相关软件工具(如MATLAB/Simulink)进行控制系统的设计与仿真;3. 能够根据实际需求,设计简单的计算机控制系统,并进行性能评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机控制系统及自动化技术的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生的团队协作意识,使其在项目实践中学会相互沟通、协作;3. 培养学生的创新意识和实际操作能力,使其具备解决实际问题的自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学与实际操作,旨在培养学生的控制系统设计能力。
学生特点:学生具备一定的控制理论基础,但实际操作能力有待提高,对计算机控制系统设计具有好奇心和探索欲望。
教学要求:结合课本知识,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高其实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 计算机控制系统基本原理- 控制系统概述- 计算机控制系统结构及特点- 控制系统性能指标2. 控制系统数学模型及分析方法- 线性系统数学模型- 非线性系统数学模型- 控制系统稳定性分析3. 计算机控制系统设计流程- 系统建模- 控制器设计方法(如PID控制、模糊控制等)- 仿真与优化4. 不同类型计算机控制系统应用- 工业控制系统- 机器人控制系统- 智能交通控制系统5. 控制系统设计实例分析- 简单控制系统设计实例- 复杂控制系统设计实例- 实际工程案例解析6. 软件工具应用- MATLAB/Simulink基本操作- 控制系统仿真与建模- 控制器参数优化教学内容安排和进度:第一周:计算机控制系统基本原理第二周:控制系统数学模型及分析方法第三周:计算机控制系统设计流程第四周:不同类型计算机控制系统应用第五周:控制系统设计实例分析及软件工具应用教材章节关联:教学内容与课本第1章至第5章内容紧密相关,涵盖控制系统基本概念、数学模型、设计方法、应用案例等,确保教学内容的科学性和系统性。
第一章1.1 计算机控制系统是怎么样分类的?按功能和控制规律可各分几类?答:计算机控制系统可按功能分类,按控制规律分类和按控制方式分类。
按功能计算机控制系统的分类:(1)数据处理系统。
(2)直接数字控制(简记为DDC)。
(3)监督控制(简记为SCC)。
(4)分级控制。
(5)集散控制。
( 6)计算机控制网络。
按照控制规律计算机控制系统的分类:(1)程序和顺序控制。
(2)比例积分微分控制(简称PID 控制)。
(3)有限拍控制。
(4)复杂规律控制。
(5)智能控制。
1.2计算机控制系统由哪些部分组成?并画出方框图。
答:计算机控制系统由控制对象、执行器、测量环节、数字调节器及输入输出通道等组成。
方框图: P115 图 1.21输出反馈计算机控制系统1.9简述采样定理及其含义。
答:采样定理:如果采样角频率=2 /T 大于2,即≥ 2,则采样的离散信号(t) 能够不失真地恢复原来的连续信号y(t) 。
式中y(t) 的频谱特性中的最高角频率。
含义:要使采样信号(t) 能够不失真地恢复原来的连续信号是连续信号y(t) ,必须正确选择采样角频率,使≥1.10多路巡回检测时,采样时间,采样周期T和通道数N之间的关系。
答:采样时间是足够短的时间,y(kT) y(kT+ ),0< <。
应满足T≥N。
1.12设有模拟信号(0~5)V和(2.5~5)V,分别用8位、10位和12位A/D转换器,试计算并列出各自的量化单位和量化误差。
答:量化单位 q=, 量化误差根据以上公式可求得 (05)V:转换位数81012量化单位 q/mV19.53 4.88 1.229.76 2.440.61量化误差(2.5)V:转换位数81012量化单位 q/mV9.76 2.440.614.88 1.220.30量化误差1.14试述数模转换器的作用?如何选择转换器的位数?答:数模转换器把数字量u(kT) 转换成离散的模拟量(t) 。
转换的精度取决模 - 数转换器的位数n,当位数足够多时,转换可以达到足够高的精度。
第一章计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果,是以自动控制理论为基础,以计算机为手段的控制系统。
2、计算机系统由哪些部分组成并画出方框图。
计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。
3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些各项连续控制系统计算机控制系统信号形式都是模拟信号模拟信号、数字信号皆有控制规律实现由模拟电路实现由计算机通过程序实现控制形式整个过程始终连续控制整个过程始终离散控制控制器作用一个控制器控制一个回路一个控制器分时控制多个回路功能强度简单控制具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能自动化程度自动化程度低便于实现控制与管理的一体化5、计算机控制系统是怎样分类的按功能和控制规律可分为几类一、按控制系统的功能及结构特点分类①操作指导控制系统②直接数字控制系统DDC③监督控制系统SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统DCS⑥现场总线控制系统FCS二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些连续模拟信号:时间与幅值上均连续,如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的,幅值上连续,如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的,幅值为数字量,如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的一个连续时间信号f(t),设其频带宽度是有限的,其最高频率为ωmax(或fmax),如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样,为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。
则采样角频率只有满足下面的关系: ωs ≥2ωmax采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。