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1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)試卷一答案計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)試卷一答案一、簡(jiǎn)答題(每小題5分,共50分)1.畫(huà)出典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本框圖。答:典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本框圖如下:2.根據(jù)采樣過(guò)程的特點(diǎn),可以將采樣分為哪幾種類型?答:根據(jù)采樣過(guò)程的特點(diǎn),可以將采樣分為以下幾種類型。(1)周期采樣指相鄰兩次采樣的時(shí)間間隔相等,也稱為普通采樣。(2)同步采樣如果一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)采樣開(kāi)關(guān),它們的采樣周期相同且同時(shí)進(jìn)行采樣,則稱為同步采樣。(3)非同步采樣如果一個(gè)系
2、統(tǒng)中有多個(gè)采樣開(kāi)關(guān),它們的采樣周期相同但不同時(shí)開(kāi)閉,則稱為非同步采樣。(4)多速采樣如果一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)采樣開(kāi)關(guān),每個(gè)采樣開(kāi)關(guān)都是周期采樣的,但它們的采樣周期不相同,則稱多速采樣。(5)隨機(jī)采樣若相鄰兩次采樣的時(shí)間間隔不相等,則稱為隨機(jī)采樣。3.簡(jiǎn)述比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的作用。答:(1)比例調(diào)節(jié)器:比例調(diào)節(jié)器對(duì)偏差是即時(shí)反應(yīng)的,偏差一旦出現(xiàn),調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用,使輸出量朝著減小偏差的方向變化,控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù)KP
3、。比例調(diào)節(jié)器雖然簡(jiǎn)單快速,但對(duì)于系統(tǒng)響應(yīng)為有限值的控制對(duì)象存在靜差。加大比例系數(shù)KP可以減小靜差,但是KP過(guò)大時(shí),會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量變壞,引起輸出量振蕩,甚至導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。答:所謂振鈴(Ringing)現(xiàn)象,是指數(shù)字控制器的輸出以二分之一采樣頻率大幅度衰減的振蕩。有兩種方法可用來(lái)消除振鈴現(xiàn)象。第一種方法是先找出D(z)中引起振鈴現(xiàn)象的因子(z=1附近的極點(diǎn)),然后令其中的z=1,根據(jù)終值定理,這樣處理不影響輸出量的穩(wěn)態(tài)值。第二種方
4、法是從保證閉環(huán)系統(tǒng)的特性出發(fā),選擇合適的采樣周期T及系統(tǒng)閉環(huán)時(shí)間常數(shù)Tc,使得數(shù)字控制器的輸出避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的振鈴現(xiàn)象。8.什么是嵌入式系統(tǒng)?如何理解嵌入式系統(tǒng)的定義?答:目前國(guó)內(nèi)普遍被認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義是:以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟、硬件可裁剪,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常,從以下幾個(gè)方面來(lái)理解嵌入式系統(tǒng)的定義:(1)以應(yīng)用為中心是指嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的。
5、(2)嵌入式系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)、語(yǔ)音圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),甚至傳感器等先進(jìn)技術(shù)和Inter網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與具體應(yīng)用對(duì)象相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需要對(duì)軟、硬件進(jìn)行剪裁以適應(yīng)實(shí)際系統(tǒng)在功能、可靠性、成本、體積、功耗等方面的要求。說(shuō)明嵌入式系統(tǒng)存在著一個(gè)較為通用的軟、硬件內(nèi)核。這個(gè)內(nèi)核往往是幾kB到幾十
6、kB之間的微內(nèi)核,正是由于微內(nèi)核的存在,才使得嵌入式系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的需要在軟、硬件方面得以順利地裁剪或擴(kuò)充。9.簡(jiǎn)述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。答:網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通常具備下述特點(diǎn):(1)非定常性。數(shù)據(jù)到達(dá)的時(shí)刻不再是定常和有規(guī)則的更不能再用簡(jiǎn)單的采樣時(shí)間來(lái)刻畫(huà)。(2)非完整性。由于數(shù)據(jù)在傳輸中可能發(fā)生丟失和出錯(cuò),數(shù)據(jù)不再是完整的,當(dāng)然數(shù)字控制中也可能有類似的現(xiàn)象,但在網(wǎng)絡(luò)控制中發(fā)生的可能性要大得多。(3)非有序性。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間的不確
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