(完整版)计算机控制系统复习题答案

设◎(z)=z-1(1+2.78z-1)c0①(1)=3.78c=1c=0.26400①(z)=0.264z-1(1+2.78z-1)—_①(z)—(1-z-1)2(1-0.286z-1)[1—①(z)]G(z)(1-0.2z-1-0.74z-2)(1+0.2z-1)1-e-Ts14.已知广义被控对象:G（s）—,给定T=1s。针对单位阶跃输入设计最小ss+1拍无纹波控制系统。解：广义对象脉冲传递函数为G(G(z)—Z[g(s)]—Z1一e-Ts1ss+11]_0.632z-1s(s+1)」—1-0.368z-1可以看出，G（z）的零点为-0.718（单位圆内）、极点为1（单位圆上）、0.368（单位圆内），故w=0,v=0（单位圆上除外）,m=1。针对阶跃输入进行设计，故p=1。于是可设①（z）—zTC00（1）—c0—1解得c0—1-1-0.983z-1-0.17z-6闭环脉冲传递函数为0(z)—z-10(z)—1-0(z)—1-z-1e1-0.368z-10.632(1-z-1)105.设对象的传递函数G（s）—，采样周期T=1s，试对单位阶跃输入设计最少s（s+1）拍无纹波数字控制器。解：对所给对象求z变换，可得G(z)—3.68z-1(1+0.717G(z)—(1-z-1)(1-0.368z-1)可见G（z）零点为-0.717（单位圆内），极点为1（单位圆上）,0.368（单位圆内）。故u=0,v=0（单位圆上极点不包括），m=1,p=1。设0(z)—z-1(1+0.717z-1)c,求得c—0.580D(z)—-^—1-0(z)G(z)0.158(1-z-1)(1-0.368z-1)

1—e-Ts16.已知广义被控对象为G(s)=e-2s。其中，t=1s。期望的闭环脉冲传递ss+1函数中的时间常数取为Tc=0.5s，应用史密斯预估器方法确定数字控制器。解：不含纯滞后的广义对象脉冲传递函数为G(z)=G(z)=Z[g(s)]=Z001—e-Ts1ss+11s(s+1)0.632z-i1-0.368z-i广义对象脉冲传递函数为G(G(z)=G(z)z-400.632z-51-0.368z-1不考虑纯滞后，闭环系统理想脉冲传递函数为求得D(z)=0求得D(z)=0①(z)

0[1-①(z)]G(z)00于是得史密斯预估器如下1—e-Ts1s0.5s+10.865z-i1—0.135z-i=1.3691-0.368z-i1-z-1D0(zD0(z)1+(1-z-n)D(z)G(z)00=1.3691-0.368z-i1-0.135z-i-0.865z-57.某电阻炉，其传递函数可近似为带纯滞后的一阶惯性环节7.G(s)=d—e-ts1+Tsd用飞行曲线法测得电阻炉的有关参数为K二1.16,t二30s,T二680s。若采用零阶保持器,dd取采样周期T=6s，要求闭环系统的时间常数为T=350s。用大林算法求取对电阻炉实现温T度控制的数字控制器的算式。解：根据大林算法G(s)=右de-ts1—e-TsG(z)=Z[—sTs+1

dz-(N+1)d-T1-e-Td-T1-eTdz-1D(D(z)=于T壬K