计算机控制系统期末试题1

[恳请解答并分析下列几道高中英语试题]1. A ( Books of this kind...... 谓语用复数， This kind of books.......... 谓语用单数 ) 2. B ( a large number of + 复数名词 / a large quantity of + 复数名词或不可...+阅读

1.答：

a）.由于，

代入可有：

又，，

代入，得：

b）. 令积分常数，微分常数，

根据编程如下：

#define KP 10 //K是公式3中的比例系数K

#define KI 0.5 //KI为公式3中的积分常数

#define KD 3 //KD是公式3中的微分常数

#define U0 20 //U0是公式3中的常数项

double SumE=0； //偏差累计，即原式子中得积分项

double PrevE=0； //上次偏差值

//其中数值是随便设置的，具体应用时的值为KP=K, , ,U0=u0

double PIDCalc( CurE )

{

double dE； //定义微分项

SumE += CurE ； // 偏差累计，求积分

dE = CurE - PrevE； // 当前微分

PrevE= CurE； //保存偏差

return (KP * CurE // 比例项

+ KI*SumE // 积分项

+ KD * dE // 微分项

+ U0 //常数项

);

}

以上编程是假定对偏差e(t) 进行采样处理的，若采样为输出c(t)，则需要在每个程序的开始做c(t)与给定值r(t)的差值，求得偏差e(t)，即

double PIDCalc( Ct )

{

double dE； //定义微分项

CurE=Ct-Rt； //计算当前偏差，Rt为PID系统输入值须在程序开始定义并赋初值 SumE += CurE ； // 偏差累计，求积分

dE = CurE - PrevE； // 当前微分

PrevE= CurE； //保存偏差

return (KP * CurE // 比例项

+ KI*SumE // 积分项

+ KD * dE // 微分项

+ U0 //常数项 )；

}

之后再做如上的PID计算。上面的程序不是一个完整的程序没有具体的MAIN函数，仅仅是PID计算部分的子函数，但可以被主函数或者其他函数直接调用使用，

c). 1.是一个明显的PID控制，且KP=K，，。所谓PID，指的是Proportion-Integral-Differential，即比例-积分-微分。有两句总结的话： PID是经典控制（使用年代久远）、PID是误差控制。

2.评价一个控制系统是否优越，有三个指标：快、稳、准。

所谓快，就是要使“输出值”能快速地达到“命令值”

所谓稳，就是要“输出值”稳定不波动或波动量小

所谓准，就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小

3.对于上述PID系统来说，要求“快”的话，可以增大KP、KI值；要求“准”的话，可以增大KI值；要求“稳”的话，可以增大KD值，可以减少压力波动。然而，仔细分析可以得知：这三个指标是相互矛盾的：如果太“快”，可能导致不“稳”；如果太“稳”，可能导致不“快”；只要系统稳定且存在积分KI，该系统在静态是没有误差的（会存在动态误差）。所谓动态误差，指当“命令值”不为恒值时，“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差，动态误差体现的是系统的跟踪特性，比如说，有的音响功放对高频声音不敏感，就说明功放跟踪性能不好。

4.调整PID参数有两种方法：1、仿真法；2、试凑法”。

仿真法是实时操作，下面介绍一下“试凑法” ，“试凑法”设置PID参数的建议步骤：

把KI与KD设为0，不要积分与微分；

把KP值从0开始慢慢增大，观察“输出值”的反应速度是否在你的要求内；

当“输出值”的反应速度达到你的要求，停止增大KP值；

在该KP值的基础上减少10%;

把KI值从0开始慢慢增大；

当“输出值”开始波动，停止增大KI值；

在该KI值的基础上减少10%;

把KD值从0开始慢慢增大，观察“输出值”的反应速度是否在你的要求内。