1、中國地質大學(武漢)遠程與繼續教育學院 計算機控制技術 課程作業3（共 3 次作業）學習層次：專升本 涉及章節：第5章第7章1、什么是最少拍系統？有什么不足之處？2、大林算法的設計目標是什么? 3、什么是振鈴現象？振鈴是如何引起的？如何消除？4、試說明計算機控制系統干擾的來源。舉出三種抗電源干擾的措施。5、試說明計算機控制系統輸入輸出通道的編址方式及其特點。6、CPU對過程通道有哪些常用的控制方式？7、被控對象的傳遞函數為 采樣周期T=1s，采用零階保持器，針對單位速度輸入函數，設計： (1)最少拍控制器； (2)畫出采樣瞬間數字控制器的輸出和系統的輸出曲線。8、設，如何消除振鈴現象？9、設被

2、控對象的傳遞函數為 ，希望閉環傳遞函數為，試用大林算法設計數字控制器，并畫出閉環系統框圖。參考答案1、答：最少拍控制系統是在最少的幾個采樣周期內達到在采樣時刻輸入輸出無誤差的系統。最少拍系統的不足之處：只對所針對的典型輸入有較理想的響應，對不同輸入適應性不強；有波紋。2、答：大林算法的設計目標是要設計一個合適的數字控制器，使閉環傳遞函數相當于一個純滯后環節和一個慣性環節的串聯，其中純滯后環節的滯后時間與被控對象的純滯后時間完全相同，這樣就能保證使系統不產生超調，同時保證其穩定性。整個閉環系統的傳遞函數為其中為整個閉環系統的慣性時間常數。 3、答：振鈴現象：數字控制器的輸出產生以為周期的大幅度波

3、動。振鈴現象的產生原因：控制量中含有單位圓內左半平面接近的極點。離越近，振鈴幅度也越大。單位圓內右半平面的零點會加劇振鈴現象，而右半平面的極點會削弱振鈴現象。振鈴現象的消除辦法：找出中引起振鈴現象的極點（附近的極點），然后令該極點的，這樣振鈴極點被消除。根據終值定理，這樣處理不影響穩態輸出。4、計算機控制系統干擾的來源有以下幾個方面：（1）惡劣的供電條件；（2）嚴重的噪聲環境；（3）此外，還有來自空間的干擾，如太陽及其它天體輻射的電磁波，廣播電臺或通訊發射臺發出的電磁波，周圍電氣設備如電機、變壓器、中頻爐、可控硅逆變電源等發出的電干擾和磁干擾，氣象條件、空中雷電、甚至地磁場的變化也會引起干擾。

4、這些空間輻射干擾有時會使計算機不能正常工作。抑制電源噪聲干擾的主要措施有以下幾個方面： (1) 電源變壓器的屏蔽； (2) 交流穩壓器； (3) 隔離變壓器； (4) 低通濾波器； (5) 采用分散獨立功能塊供電。5、答：（1）過程通道與存儲器獨立編址方式 將存儲器地質空間和過程通道地址空間分開設置，互不影響；地址總線配合存儲器操作信號實現存儲器的訪問控制，地址總線與I/O操作信號配合則可訪問過程通道；實現這種編址方式的CPU分別有存儲器訪問和I/O訪問的指令及相應的控制信號。（2）過程通道與存儲器統一編址方式把所有的I/O端口都當作存儲單元一樣對待，對I/O端口進行輸入輸出操作跟對存儲單元進行讀寫操作方式相同，只是地址不同。6、答：常用的控制方式有三種：程序查詢方式；中斷控制方式；直接存儲器存取(DMA)方式。7、 (1)最少拍控制器可以寫出系統的廣義對象的脈沖傳遞函數將T=1S代入，有由于輸入r(t)=t，則(2)系統閉環脈沖傳遞函數則當輸入為單位速度信號時，系統輸出序列Z變換為y(0)=0,y(1)=0,y(2)=2T,y(3)=3T,