计算机控制系统复习关键点解析
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更新于2024-08-04
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"计算机控制基础复习题简答题汇总"
在计算机控制基础领域,这些复习题涵盖了关键概念和技术。首先,计算机控制系统的控制过程包括实时数据采集、实时决策和实时控制三个阶段。实时数据采集是系统获取被控对象状态信息的基础,通过传感器监测到的数据会被输入到计算机中。实时决策涉及对收集到的信息进行分析,并依据预设的控制策略来确定接下来的控制行为。最后,实时控制是根据决策结果,及时向执行机构发送指令,以完成具体的控制任务。
实时性在计算机控制系统中至关重要,因为如果处理速度不够快,控制反应就会滞后,可能导致错过最佳控制时机,从而影响系统性能。在线方式指的是计算机直接参与到生产过程的控制中,而离线方式则是通过人工干预,利用中间媒介来间接实现控制。这两种工作方式各有应用场景,取决于系统的实时需求和自动化程度。
计算机控制技术主要的工作方式分为在线方式和离线方式。在线方式强调计算机与生产过程的实时交互,直接控制生产流程;离线方式则更多用于离散任务,如数据分析和模型构建,它不直接参与实时控制。
香农采样定理是数字信号处理中的基本定理,它指出为了无失真地恢复一个模拟信号,采样频率至少应为信号最高频率成分的两倍。这一理论确保了数字化过程中信号信息的完整保留。
量化误差是数字化过程中的一个重要概念,它源于将连续信号转换为离散值时的精度限制。量化过程中,采样值会被近似为最接近的量化步长(q)的整数倍,导致的误差范围通常在±1/2q之间。量化误差的存在是数字信号处理中不可避免的。
积分饱和现象是PID控制器在长时间存在单向偏差时会出现的问题。控制器的积分项会不断积累,使得控制输出达到其最大或最小限值,形成饱和状态。一旦偏差反向,控制输出需要一段时间从饱和区退出,这期间系统的响应会受到影响,控制效果变差。为了解决积分饱和问题,积分别离算法被提出。当偏差绝对值超过阈值B时,算法会暂时取消积分作用,仅保留比例和微分作用,以防止积分项过度累积。当偏差减小到一定程度后,再重新引入积分作用,以保持系统的稳定性和控制精度。这种方法能够在一定程度上避免积分饱和对系统性能的负面影响。
2022-12-03 上传
2021-10-11 上传
2021-10-08 上传
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