计算机控制系统：理论与实践

"计算机控制.pdf" 本文档主要涵盖了计算机控制系统的相关知识，包括简答题、简述与分析题和计算题，涉及多个方面的内容，如控制系统的类型、算法设计、滤波方法、数字控制器的设计与实现、介质访问控制技术以及控制系统稳定性问题。 1. 计算机控制系统有多种典型形式： - 操作指导控制：人机交互，操作员对系统进行直接干预。 - 直接数字控制（DDC）：计算机直接控制生产设备。 - 监督控制：计算机监控整个系统，进行高级决策。 - 分散型控制（DCS）：将控制系统分散到多个子系统，减少单点故障影响。 - 现场总线控制：利用通信网络连接现场设备，实现分布式控制。 2. 达林算法旨在优化闭环系统的纯滞后时间，使其与被控对象的纯滞后时间相匹配，通过串联一个延迟环节和一个惯性环节来实现。 3. 中位值滤波法是一种抗脉冲噪声的滤波技术，适合处理偶然变化因素导致的快速波动，尤其适用于缓慢变化系统的噪声抑制。 4. 数字控制器的离散化设计步骤包括： - 确定所需的闭环脉冲传递函数Ф(z)。 - 求解广义对象的脉冲传递函数G(z)。 - 设计数字控制器的脉冲传递函数D(z)。 - 根据D(z)得到控制算法的递推计算公式。 5. 数字控制器的工程实现通常包括五个部分： - 给定值和被控量的处理。 - 偏差处理。 - 控制算法的实现。 - 控制量的处理。 - 自动/手动切换功能。 6. 介质访问控制（MAC）技术是为了有效地分配网络资源，避免冲突。局部网络中常见的访问控制方式有： - 冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD），用于以太网。 - 令牌环（TokenRing）网络。 - 令牌总线（TokenBus）网络。 二、简述与分析题： 1. 插补计算和走步轨迹图涉及插补算法，这里要求使用逐点比较法对第一象限直线OA进行插补，计算出步进电机的进给方向和步数。 2. 双线性变换可以保持稳定性的连续控制系统在离散化后仍保持稳定，而前向差分法可能导致不稳定，因为离散化过程中可能会引入额外的极点。 三、计算题： 1. 温度控制系统的问题涉及到模拟信号到数字信号的转换。根据题目，当AD574的转换结果为800H时，需要计算对应的系统温度。这需要了解AD574的转换比例和温度与电压的关系。 总结，这个文档提供了计算机控制系统的基础理论和实际应用问题，包括控制系统的分类、滤波技术、控制器设计、网络通信以及温度控制系统的实例。这些知识点对于理解计算机控制系统的设计和实施至关重要。