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《计算机控制系统》知识整合 1、计算机控制系统的基本原理框图: 2. 工作方式在线方式、离线方式、实时方式 3、计算机控制系统的硬件组成,主要由控制对象、执行器、测量变送环节、输入输出通道和数字调节器等组成。 4、软件是指能够完成各种功能的计算机控制系统的程序系统。 5、计算机控制系统用系统的稳定性、能控性、能观性、动态特性及稳态特性来表征 6、操作指导控制系统属于开环控制结构 7、直接数字控制系统 DDC 构成闭环,属于恒值调节 8、集散控制系统 DCS “点对点”方式 9、按控制规律分类: ①程序和顺序控制② PID 控制③最少拍控制④复杂规律的控制⑤智能控制 y 控制器- 被控对象 e 给定量执行机构+r D/A 被控量测量变送 uA/D生产过程工控机计算机 10、最少拍控制通常应用在数字随动系统的设计中 11、智能控制分为: 模糊控制、神经网络控制、专家系统控制 12、采样信号的表达: 13、 Shannon 采样定理当采样频率ω s≥ 2ω m时, 那么采样信号 f*(t) 足以不失真地代表( 或恢复) 原连续信号 f(t) 如果随时间变化的连续信号 f(t)( 包括噪声干扰在内) 的最高频率为ω m 14、量化: 就是采用一组数码( 如二进制码) 来逼近离散模拟信号的幅值,将其转换为数字信号。 15、 A/D 转换器的位数越高,量化单位 q 越小,量化越精确。 16、 A/ D和 D/ A 变换中, 最重要的是采样、量化和保持 3 个变换过程。 17、数字控制器的连续化设计步骤为: (1) 设计连续控制器 D(s) 。(2) 选择采样周期 T。(3) 将 D(s) 离散化为 D(z) 。(4) 校验。 18 、将 D(s) 化为 D(z) 的离散化方法(1) 双线性变换法(2) 前向差分法(3) 后向差分法 18、数字控制器的设计方法有: 模拟化设计方法、离散化设计方法、 0 *( ) ( ) ( ) k f t f k δ t k ??? ????状态空间设计法 19、按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器称为 PID 调节器 20、 PID 调节器是一种线性调节器 21、模拟 PID 控制器的理想算式为: 22、自平衡能力: 指对象在扰动作用下, 平衡状态被破坏后, 无操作人员或仪表等干预,依靠对象自身能恢复其平衡的能力 23、比例系数 KP 对系统动态特性的影响 KP 太小时,系统的调节速度缓慢。 KP 偏大,则系统振荡次数加多,调节时间加长。 24、积分环节的加入将有助于消除系统静差 25、比例积分调节器。其控制律为: 27、 PID 调节器加快调节过程使偏差消灭于萌芽状态之中 28、 PID 位置算式 29、 PID 增量算式 00d)( 1)()(utteT teKtu tI P???????????? 0 0)(dd)( 1)()(u dt teTtteT teKtu tD I P????????????????????? ij iDjIiPieKeKeKu 0??)2()( 2 21 1 21 1????????????????????????????? iiiDiIiiP iii DiI iiPieeeKeKeeK eeeT TeT TeeKu 30、 PID 的物理意义比例控制对于偏差 e