计算机控制系统-采样与稳定性分析

"计算机控制-习题.doc" 这篇文档包含了计算机控制领域的多项选择题，主要涉及数字信号处理、采样理论、系统稳定性分析、离散化方法、控制器设计、Z变换以及A/D转换等关键知识点。 1. 采样定理：题目提及，如果模拟信号的最高频率为[pic]，按照采样频率至少为[pic]进行采样，才能保证采样信号唯一可重构。这是奈奎斯特定理的表述，确保了无损地从离散采样信号中恢复原始连续信号。 2. 脉冲传递函数：题目涉及到连续环节串联后的开环脉冲传递函数，这与数字信号处理中的系统理论相关，尤其是离散时间系统的分析。 3. 离散化方法：题目提到，连续系统的稳定性与离散化方法（如一阶后向差别）对离散系统（Gc(z)）的稳定性影响。不同的离散化方法可能导致系统稳定性改变。 4. Z变换与系统稳定性：Z传递函数用于分析离散时间系统的稳定性。例如，题目中的系统Z传递函数可判断系统的稳定性状态。 5. 控制策略：在计算机控制系统设计中，积分控制可以提高系统的控制精度，而比例、积分、微分（PID）控制常常被用来改善系统的响应特性。 6. Z变换计算：Z变换是将离散时间序列转换为复频域表示的方法，用于分析离散时间系统。 7. 采样器的影响：题目指出，采样器的存在会影响连续环节串联后的开环脉冲传递函数。 8. 连续系统稳定性分析：通过系统的传递函数可以判断系统的稳定性，例如，给定系统的传递函数G(s)可以分析其是否稳定。 9. Z变换极点映射：连续系统的一个极点在Z变换后会映射到Z平面上的特定位置，影响离散系统的稳定性。 10. 计算机控制系统的特点：计算机控制系统在抗干扰能力方面相较于连续系统通常有所增强，因为数字处理能更好地滤除噪声。 11. 向前差别离散化：与后向差别类似，向前差别离散化也会对连续系统的稳定性产生影响，但稳定性不一定保持。 12. 模拟量与数字量转换：在计算机控制系统中，模拟量需要通过A/D转换器转换为数字量才能被计算机处理。 13. 更多的Z变换计算：Z变换是这些习题中反复出现的主题，用于解决离散时间序列的分析问题。 14. 并联环节的脉冲传递函数：当连续环节并联且中间有采样器时，其开环脉冲传递函数的计算方法与串联情况不同。 15. 系统稳定性分析：通过Z传递函数的极点位置判断系统的稳定性状态。 16. 控制器设计：为了改善系统的动态性能，通常会在系统中引入偏差的微分控制，以提升响应速度。 总结起来，这份习题集涵盖了计算机控制系统的多个核心概念，包括采样理论、稳定性分析、离散化方法、Z变换以及控制策略设计，对于理解和应用这些知识具有很好的实践价值。