计算机控制系统改造与设计实例

本资源是一份针对计算机控制系统的学习材料，包含了一系列的习题及其部分解答，主要针对的是计算机在传统控制系统中的应用和改造。以下是部分内容的详细解析： 1. **章节1：计算机控制系统概述与实例** - **习题1-1** 要求列举并分析至少两个常见的计算机控制系统，如工业过程控制、楼宇自动化系统等。这些系统的优点通常包括更高的精度、灵活性、实时性、可编程性以及数据处理能力，能够处理复杂的控制算法和远程监控。 - **习题1-2** 通过计算机接口技术，设计一个可以同时控制多个被控参数的分时巡回控制系统，这涉及到数据共享、多任务调度和优化算法的应用。 - **习题1-3** 将模拟式雷达天线俯仰角位置伺服控制系统转换为计算机控制系统，需要将模拟信号转化为数字信号，使用微处理器或数字信号处理器(DSP)来执行控制算法，并设计相应的软件和硬件接口。 - **习题1-4** 水位控制系统改造涉及将电位计信号转换为数字信号，通过计算机实时监测和调整，当水位低于设定值时，自动调节进水阀门，确保水位稳定。 2. **章节1：计算机化机械和航空控制系统** - **习题1-5** 对机械手控制系统进行计算机化，需要设计基于PC或嵌入式系统的控制器，可能包括传感器输入处理、运动控制算法和反馈机制。 - **习题1-6** 将连续模拟式飞机自动驾驶仪改造成计算机控制系统，需将模拟信号数字化，引入先进的飞行控制软件，实现精确的四象限飞行控制。 3. **章节2：采样与信号处理** - **习题2-1** 要求学生理解采样理论，对不同类型的信号（如阶跃函数、指数衰减函数和正弦波）进行理想采样后的信号表达式计算，这对于模拟信号到数字信号的转换至关重要。 - **习题2-2** 通过已知信号的拉普拉斯变换求采样信号的拉普拉斯变换，这是数字信号处理中基本的数学工具，用于分析采样信号的频域特性。 总结来说，这份资料涵盖了计算机控制系统的基本概念、实例应用、采样理论以及信号处理技术，适合计算机控制理论学习者用来巩固理论知识和实践技能。通过解决这些问题，学生可以深入了解计算机如何增强传统控制系统的性能，以及信号采集、处理和控制算法的设计方法。