沈阳大学范立南计算机控制技术习题参考答案(完整版)

（2）u(k)?3u1(k)?0.6u1(k?1)?0.5u(k?1) （3）u(k)?0.1e(k)?1.805u1(k?1)?1.62u2(k?1) 5．设计题

?(z)4(1?0.5z?1)2（1） D(z)? ?G(z)We(z)(1?z?1)2C(0)?0,（2）

C(T)?0,C(2T)?2,C(3T)?3....

由上述讨论可见，按某种典型输入设计的最少拍系统，当输入形式改变时，系统性能变

坏，输出响应不一定理想。说明最少拍系统对输入信号的变化适应性较差。

（3）

D(z)?5.435(1?0.5z?1)(1.0.368z?1)(1?z?1)(1?0.718z?1)

C(z)??(z)R(z)?2z?2?3z?3?4z?4?.....

c(0)=0，c(T)=0，c(2T)=2, c(3T)=3, c(4T)=4....... 经过2拍后，输出波形图C(kT)如下图所示。

?1?(z)2.45(1?0.6065z) （4） D(z)??G(z)We(z)1?0.459z?1（5）答案见书中【例6.8】。

若本题改为单位速度输入，则

?(z)(0.64z?1?0.42z?2)(1?0.286z?1)2.415z?1(1?0.656z?2)(1?0.286z?1)D(z)???

G(z)[1??(z)]0.265z?1(1?1.36z?1?0.23z?2)1?1.36z?1?0.23z?2

控制器输出u(kT) 系统输出c(kT)

1?We?z?z?1?0.779z?24.5(1?0.78z?1)??（6）D(z)?

G?z?We?z?0.221z?1?0.221z?21?z?1

控制器输出波形 系统输出波形

（7）控制器的输出为

Tz?3?4Tz?2?4Tz?1?4Tz?1?4Tz?2?5Tz?3?....... ①U?z??D(z)We?z?R?z???1?21?2z?z经过两拍之后，输出量u?kT??u??k?1?T??T

Tz?1系统输出量C(z)???z?R?z???2z?z???2Tz?2?3Tz?3?4Tz?4?5Tz?5....... ?12?1?z??1?2经过两拍后，输出量c?kT??r?kT?

②系统输出量：

2.4?z?1?z?2?0.25z?3?Tz?1C(z)???z?R?z????2.4Tz?2?2.4Tz?3?3.4Tz?4?2.56Tz?5....... ?2?3?121?0.6z?0.2z?1?z?当参数变化时，系统的性能变坏，输出的响应不理想，说明最少拍系统对被控对象模型

参数的变化适应性较差。

e?s（8）本题的被控对象传递函数改为Wd(s)?

(s?1)(s?2)(1?e?T/T)(1?e?T/Tz?1)(1?e?T/T2z?1)12.92(1?e?1/2T)(1?0.607z?1)(1?0.368z?1)D(z)??

K(C1?C2z?1)(1?e?T/Tz?1?(1?e?T/T)z?N?1)(1?4.6337z?1)(1?e?1/2Tz?1?(1?e?1/2T)z?3)0100000

(9)

u(k)?2?4e(k)?u(k?1)?u(k?2)

程序略。

第7章

1．填空题

(1) 空间感应的干扰，过程通道的干扰，电源系统的干扰，地电位波动的干扰，反射波的干扰

(2) 直接耦合方式，公共阻抗耦合方式，电容耦合方式，电磁感应耦合方式，辐射耦合方式，漏电耦合方式

(3) 指令冗余技术，软件陷阱技术，辨别上电方式，系统的复位处理，Watchdog技术 (4) 交流地，系统地，安全地，数字地，模拟地

(5) 光电隔离，继电器隔离，变压器隔离，采用双绞线作信号线 2．选择题

(1) C (2) D (3) A (4) D (5) D 3．简答题

(1) 常用的硬件抗干扰措施有光电隔离、继电器隔离、变压器隔离、采用双绞线作信号线、屏蔽RAM数据掉电保护等。

(2) 常用的软件抗干扰措施有指令冗余技术，软件陷阱技术，辨别上电方式，系统的复位处理，Watchdog技术等。

(3) 光电耦合器是由发光二极管和光敏三极管封装在一个管壳，以光为媒介传输信号的器件，其输入和输出在电气上是隔离的，所以抗干扰能力很强。

不能共用电源，保证计算机与现场仅有光的联系，切断干扰通路，也避免形成地环流。 (4) 所谓软件陷阱，就是当PC失控，造成程序“乱飞”而进入非程序区时，在非程序区设置一些拦截程序，将失控的程序引至复位入口地址0000H或处理错误程序的入口地址ERR，在此处将程序转向专门对程序出错进行处理的程序，使程序纳入正轨。

软件陷阱一般在未使用的中断向量区、未使用的EPROM空间、表格、运行程序区，另外在进行RAM的数据读写之前，测试RAM读写通道的畅通性，可以通过编写陷阱实现。

(5) 所谓指令冗余技术是指在程序的关键地方人为地加入一些单字节指令NOP，或将有效单字节指令重写，当程序“跑飞”到某条单字节指令上，就不会发生将操作数当作指令来执行的错误，使程序迅速纳入正轨。常用的指令冗余技术有两种：NOP指令的使用和重要指令冗余。 4．设计题

(1)

ORG 0000H AJMP START

START: MOV A, SP

CJNE A, ＃07H, LOOP ;SP不为07H则转移 LJMP START0 ;转向系统初始化入口 LOOP: LJMP ERR (2)

ORG 0000H AJMP START

START: MOV A,50H

CJNE A,#55H,LOOP MOV A,51H

CJNE A,#0AAH,LOOP LJMP ERR

LOOP: MOV 50H,#55H

MOV 51H,#0AAH

LJMP START0

(3)

MOV R7,#3 MOV DPTR,#0DF00H

AGAIN: MOV A,#80H

MOVX DPTR,A LCALL DELAY20ms MOVX A,DPTR JB ACC.7,NEXT MOV A,#00H

MOVX DPTR,A LCALL DELAY5ms DJNZ R7,AGAIN

;转向出错程序处理

;50H中不为55H则转

;51H中不为AAH则转 ;转向出错处理程序

;转向系统初始化入口

;R7为计数器

;输出端口地址DF00H ;闭合接点

;输入端口地址DF00H ;检测状态 ;释放接点