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济南大学2023~2023学年第一学期课程考试试卷（A卷）程计算机过程控制系统授课教师王小平考试班级考试时间2023考试班级考试时间2023年12月30日Y(z)=z—l2,最少拍系统：使系统的调节时间最短（使用最少几个采样周期就能完毕过渡过程）的控制系统.3、有限拍无纹波设计与有限拍有纹波设il唯一不同之处:有限拍无纹波规定G.（z）的零点包含HG（z）的所有零点।（有纹波：只规定包含HG（z）单位圆上/圆外零点）

-1.振铃现象：（虽然闭环系统输出较快地趋向于检态值）数字调节器输出u（kT）以2T为周期上下摆动。二、计蓟即（每小题10分.共30分）.试求下列函数的z变换:.试求下列函数的z反变换：（若用长除法，取前5项）3.3.已知线性离散系统的状态方程：-1.20.71「1.23.已知线性离散系统的状态方程：-1.20.713.已知线性离散系统的状态方程：-1.20.71「1.2x(kT+T)=x(kT)++u(kT)Itlzl-F=(Z-L2)(Z-O.6M).7=zJ-l.8z+0.02=0得：•,tz|>l二系统不移定.将分三、分析邈，（每小题10分，共30分）阅卷入如何采用扩充临界比例度法整定PID参数？环节：⑴选合适的采样周期，调节器只用比例KpKp由小到大直到出现等幅振荡，记下临界振荡周期「和此时临界振荡增益K,（3）选择控制度[min厂/dr]数字调节器（计算机）[min1模拟仪表控制度=1.05两者相等控制度=2.0数字调节器要差一些⑷按“扩充临界比例度法PID参数计算公式”（PI65表5.2）.选择T.Kp.Ti.Ta.（5）投运并微调一下。采样周期过大、过小分别有什么不利影响？采样周期过大：信号的保真性下降,系统稳定性会变糟,快速性也自然会变坏。采样周期过小:调节过程非线性加大。积分分离PID算法有何优点？如何实现？优点:既保持了积分作用,又减小了超调最。运用一个系数K।奏到积分项上：偏差较小时:K=1有积分偏差较大时:K=0无积分

u(kT)=Kpe(kT)+K,K^e(jT)+Kd\e{kT)-e(kT-T)]尸。(5-37)\e(kT)\<\E0\眄⑺\e(kT)\<\E0\眄⑺〉|心||\e(kT)\<\E0\眄⑺〉|\e(kT)\<\E0\眄⑺〉|心||(5-38)得分阅卷人四、综合送（每小题10分，共20分）用计募机过程控制系统设计一单闭环原料油加热炉出口温度控制系统,参考图4-1.图4-1是用温度调节器实现的温度控制系统.规定回警以下问跑:

原料气加热炉图4-1即料油加热炉出口温度控制系统示意图画出计算机控制系统框图（涉及采样保持），简述系统工作原理。简述:整定PID参数时，稳定裕量为什么不能过大过小？答：稳定裕量过大，系统响应会出现缓慢爬升并且有较大的稳态误差，从而影响系统快速性和准确性；

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