计算机控制系统试题解析：特点与控制过程

计算机控制系统是一种结合了计算机技术与传统控制理论的自动化系统，其设计和运行具有显著的特点和优势。本试题涉及的知识点主要包括计算机控制系统的特性、控制过程、信号类型以及控制算法。 首先，计算机控制系统与传统的连续控制系统相比，有以下几个关键特征： 1. 混合系统：计算机控制系统结合了模拟和数字技术，既有模拟信号处理，又有数字信号处理。 2. 灵活性与适应性：控制逻辑由计算机程序实现，可通过修改程序快速调整控制策略。 3. 复杂控制能力：能够执行复杂的控制算法，超越模拟电路的限制。 4. 离散控制：基于采样和量化，不同于连续控制的连续变化。 5. 分时控制：一个数字控制器可同时管理多个控制回路。 6. 控制与管理集成：计算机控制便于实现多层次、分布式控制，提升自动化水平。 其次，计算机控制系统的一般控制过程包括： 1. 数据采集与处理：实时监测被控对象的参数，将数据送入计算机进行计算和分析。 2. 实时控制：根据预设的控制算法，计算机计算出合适的控制量，并向执行机构发送指令。 再者，典型的计算机控制系统中涉及多种信号形式： 1. 连续信号：在整个时间轴上都有定义，幅值可能连续或断续。 2. 模拟信号：是连续信号的一种，幅值在一定范围内连续变化。 3. 离散信号：仅在特定时间点有定义，时间上离散。 4. 采样信号：时间上离散，幅值上连续，是离散信号的一种常见形式。 5. 数字信号：时间与幅值均离散，通常由量化后的采样信号得到。 此外，线性定常离散系统的稳态误差分析是控制系统理论的重要部分。稳态误差不仅与系统的结构和参数相关，还取决于输入序列的性质和幅值，以及采样周期的选择。 最后，增量型PID控制算法具有以下优点： 1. 减少误动作影响：计算机仅输出控制增量，即执行机构应改变的位置，降低错误影响。 2. 计算效率高：当前输出仅依赖于当前偏差和最近几个时刻的偏差及前一次输出，降低了计算复杂度。 这些知识点构成了计算机控制系统的基础理论，对于理解和设计这样的系统至关重要。掌握这些概念有助于深入理解控制系统的运行原理，以及如何通过编程和算法优化来改进系统性能。