微控課后習題精簡

1、《計算機控制技術及其應用》 第 1 章 概述 思考題與習題 指導信息 - - 1 第1章 概述 概述 2. 2.控制的本質(zhì)是什么？ 控制的本質(zhì)是什么？ 客觀題 客觀題 [指導信息 指導信息]: 參見 參見 1.1.2 自動控制中的基本問題。 自動控制中的基本問題。 控制過程本質(zhì)上是一系列的信息過程，如信息獲取、信息傳輸、信息加工、信息施效等?？刂葡到y(tǒng)中的目標信息、被控對象的初始信息、被控對象和環(huán)境的反饋信息、指令信息、執(zhí)

2、行信息等，通常由電子或機械的信號來表示。 3. 3.自動控制中有哪些基本問題？ 自動控制中有哪些基本問題？ 客觀題 客觀題 [指導信息 指導信息]: 參見 參見 1.1.2 自動控制中的基本問題。 自動控制中的基本問題。 自動控制中的基本問題包括：自動控制系統(tǒng)的結構、過程、目標和品質(zhì)等。 結構包括組成及其關系兩個部分；控制過程主要為一系列的信息過程，如信息獲取、信息傳輸、信息加工、信息施效等；目標規(guī)則體現(xiàn)了系統(tǒng)的功能；控制品質(zhì)即為控制

3、的質(zhì)量，可通過系統(tǒng)的性能指標來評價。 6. 6.一個典型的計算機控制系統(tǒng)由哪些部分組成？它們的關系如何？ 一個典型的計算機控制系統(tǒng)由哪些部分組成？它們的關系如何？ 客觀題 客觀題 [指導信息 指導信息]: 參見 參見 1.2.1 計算機控制系統(tǒng)的結構。 計算機控制系統(tǒng)的結構。 計算機系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括計算機、輸入輸出接口、過程通道(輸入通道和輸出通道)、 外部設備(交互設備和通信設備等)， 軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件

4、和應用軟件， 其中計算機系統(tǒng)作為控制單元，見圖 1 6 所示。 執(zhí)行 單元計算機反饋 單元被控對象交互設備輸入 通道輸出 通道輸入 輸出 接口輸入 輸出 接口 通信設備軟件系統(tǒng)(系統(tǒng)軟件+應用軟件)設計人員管理人員操作人員其他系統(tǒng)計算機系統(tǒng)過程通道 外圍設備典 型 計 算 機 控 制 系 統(tǒng) 的 結 構 框 圖 7. 7.計算機控制系統(tǒng)有哪些分類？試比較 計算機控制系統(tǒng)有哪些分類？試比較 DDC DDC、SCC SCC、DCS DCS

5、 和 FCS FCS 的各自特點。 的各自特點。 客觀題 客觀題 [指導信息 指導信息]: 參見 參見 1.2.2 計算機控制系統(tǒng)的分類。 計算機控制系統(tǒng)的分類。 分類方法有： 按系統(tǒng)結構的分類、 按控制器與被控對象的關系分類、 按計算機在控制系統(tǒng)中的地位和工作方式分類、按控制規(guī)律分類。 其中 DDC(Direct Digital Control)、SCC(Supervisory Computer Control)、DCS(Distr

6、ibuted Control System) 和 FCS(Field bus Control System)是按計算機在控制系統(tǒng)中的地位和工作方式來分類的。 《計算機控制技術及其應用》 第 2 章 計算機控制系統(tǒng)的理論基礎 思考題與習題 指導信息 - - 3 第2章 計算機控制系統(tǒng)的理論基礎 計算機控制系統(tǒng)的理論基礎 3. 3.什么是連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？什么是離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)？它們有什么實用意義？ 什么是連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函

7、數(shù)？什么是離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)？它們有什么實用意義？客觀題 客觀題 [指導信息 指導信息]: 參見 參見 2.1.5 用傳遞函數(shù)表示的系統(tǒng)模型， 用傳遞函數(shù)表示的系統(tǒng)模型，2.3.6 脈沖傳遞函數(shù)。 脈沖傳遞函數(shù)。 連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為零初始條件下系統(tǒng)輸出 y(t)的拉氏變換與輸入 r(t)的拉氏變換之比， 即：) () ( ) ( s Rs Y s G ?離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)(也稱 Z 傳遞函數(shù))可定義為： ) () (

8、) ( z Rz Y z H ?其中，Y(z)為系統(tǒng)輸出序列 y(k)的 Z 變換，R(z)為輸入序列 r(k)的 Z 變換。 傳遞函數(shù)或脈沖傳遞函數(shù)都反映了系統(tǒng)固有本質(zhì)屬性， 它與系統(tǒng)本身的結構和特征參數(shù)有關， 而與輸入量無關。利用傳遞函數(shù)的表達式就能分析出系統(tǒng)的特性，如穩(wěn)定性、動態(tài)特性、靜態(tài)特性等；利用傳遞函數(shù)可通過求解方程代數(shù)而不是求解微分方程，就可求出零初始條件下的系統(tǒng)響應。 特別指出，通過實驗的方法，求出離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)

9、更為方便有效。 5. 5.畫出狀態(tài)空間模型框圖，寫出輸出方程和狀態(tài)方程表達式。 畫出狀態(tài)空間模型框圖，寫出輸出方程和狀態(tài)方程表達式。 分析計算 分析計算 [指導信息 指導信息]: 參見 參見 2.1.7 狀態(tài)空間概念和模型框圖和 狀態(tài)空間概念和模型框圖和 2.3.7 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述。 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述。 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述與連續(xù)系統(tǒng)類似，其模型框圖參見圖 2-14 所示。A 為狀態(tài)矩陣、B 為輸入矩陣、C 為輸出

10、矩陣、D 為傳輸矩陣，延時單元 z-1 可以看成一組 D 型觸發(fā)器或數(shù)據(jù)寄存器。 y +CAz-1DB+rx . x狀態(tài)記憶系統(tǒng)狀態(tài)轉換離 散 系 統(tǒng) 的 狀 態(tài) 空 間 描 述 方 法 輸出方程和狀態(tài)方程表達式用矩陣表示為： ) ( ) ( ) () ( ) ( ) 1 (k k kk k kr D x C yr B x A x? ? ? ?? ? ? ? ?8. 8.寫出下列序列 寫出下列序列 x1(k) x1(k)、x2(k)