1】計算機控制系統的特點：(1)實現複雜的控制規律，提高控制質量；(2)能夠有效地克服隨機擾動；(3)控制規律靈活、多樣、改動方便；(4)精度高、穩定性好、抗干擾能力強；(5)控制與管理結合，自動化程度進一步提高。
計算機控制系統工作過程中的量：數碼訊號、離散信連續訊號、連續離散訊號。
計算機控制系統的實時性：「實時」含有及時、即時和適時的意思，或者說要求控制用計算機能夠在規定的時間範圍內完成規定操作，否則把計算機放在控制系統中將沒有任何實際意義。（1）實時資料採集；（2）實時決策、運算；（3）實時控制；（4）實時顯示和資料儲存；（5）資訊管理。
控制策略：傳統控制策略（pid控制smith控制解耦控制）；現代控制策略（最優控制自適應控制系統辨識變結構控制魯棒控制模型**控制）；智慧型控制策略（模糊控制專家控制神經網路控制）。
分析設計的兩種觀點：連續系統分析的觀點和離散系統分析的觀點。
2】連續時間訊號富里葉變換的物理意義：任何乙個訊號都可以分解成一組或多組復指數的線性組合。
拉普拉斯變換是富里葉變換的擴充套件，可以從頻域、時域分析得到其對應物理特徵。說明：乙個任意訊號可以分解成為一組或無窮組的復指數訊號的線性組合。
傳遞函式：g(s)=y(s)/x(s) g(s)是g(t)的拉普拉斯變換；根據拉普拉斯變換與富里葉變換的關係，若s=ej ω，則g(s)是系統的頻率特性；g(s)本身沒有明確的物理意義，由g(s)判斷系統的效能實際上是利用這一工具在時域和頻域得到的結論。
離散訊號的富里葉變換意義：任何乙個離散訊號都可以用一組或多組復指數序列的線性組合來表示。
離散時間訊號是指訊號的定義域為一些離散時刻，而在這些離散的時刻之外無定義。
離散訊號特徵函式：乙個訊號（離散序列），若系統對該訊號序列的輸出響應序列僅僅是乙個常數（可能是複數）乘以輸入，則該訊號稱為系統的特徵函式，而作為幅度因子的常數稱為系統的特徵值。
z 變換是離散時間富里葉變換，乙個任意序列可以分解成為一組或無窮組的復指數序列的線性組合。
z傳遞函式：g(z)=y(z)/x(z) g(z)是g(n)的z變換，根據拉z 換與離散富里葉變換的關係，若zejw，則g(z)就是g(n)的富葉變換,也就是系統的頻率特性。
3】所謂取樣就是把乙個連續模擬訊號，按一定的時間間隔逐點地取其瞬時值，從而得到一串脈衝序列。
所謂理想取樣過程可以看成是連續訊號x(t) 對單位脈衝序列p(t)的調幅過程。
取樣定理：取樣頻率》2倍訊號頻率
零階保持器在訊號的傳遞過程中,是把n 時刻的訊號值保持到n+1 時刻；到n+1 時刻,又把該時刻的訊號值保持到n+2 時刻；依此類推，把乙個離散訊號變成了階梯訊號。
4】數值積分法的雙線性變換公式s=2(z-1)/t(z+1)
5】連續pid 調節器的特點：原理簡單,易於實現,魯棒性強和適應面廣等優點，不僅是簡單地把控制規律數位化,而是進一步把計算機的邏輯判斷功能、多路控制功能等結合起來,使pid 控制更加靈活多樣,以滿足生產過程提出的各式各樣要求。pid 控制器中的每一項,每乙個引數的物理意義都很明確,不需要準確的數學模型,通過調整引數可以使系統得到滿意的控制效果。
比例環節對誤差訊號的任何頻率成分的放大幅度相同,無相移；微分環節起到了加速動態過程的作用,具有超前、**效能,在動態過程的前段起作用；積分環節的作用在控制過程的後段，對中的高頻分量衰減較大,而對低頻分量則衰減較小。pid 控制作用量是以上三個環節控制作用量的疊加。
pid演算法的改進：積分項的改進·積分飽和作用的抑制（積分分離法、有效偏差法、遇限削弱積分法）；微分項的改進·干擾的抑制（加一階濾波器的改進辦法、四點中心差分法、）
6】連續傳遞函式的離散化等效原則：在輸入同樣的離散訊號u(k) 條件下,連續系統輸出的取樣值與離散系統的輸出序列相等離散化方法：g(z)=z[h(s)/g(s)]
系統零極點分布與瞬態響應之間的關係：s 傳遞函式的極點就是微分方程的特徵根，它們決定了所描述系統自由運動的模態，而且在強迫運動中(即零初始條件響應)，系統的輸出不僅具有與輸人函式相同的模態，也會包含這些自由運動的模態。傳遞函式的零點並不形成自由運動的模態，但它們卻影響各模態響應中所佔的比重因而也影響響應曲線的形狀。
效能指標的提法隨設計方法的不同而不同，最常見的有時域指標（過渡過程時間、超調等）、頻域指標、零極點分布二次型積分指標、穩態指標、動態指標、抗干擾性能等。
根軌跡法實質上是一種按照極點配置的設計方法。開環零極點由於根軌跡法本質上是一種試湊的方法，
根軌跡設計法：設d(z)=k，繪製系統的根軌跡，根據根軌跡的形狀確定閉環系統的零極點分布是否能夠滿足效能指標要求。若能，則採用比例控制即可；否則轉入下一步；設d(z)=k(z-z1)/(z-p1)，其中z1、p1根據設計者的經驗給定。
然後繪製系統的根軌跡，同時修正z1、p1進行反覆比較，直到盡可能達到比較滿意的零極點配置。若已滿足要求，則設計完成。否則增加階次，繼續上述步驟，直到滿意為止；對最後設計的系統進行**，以校核閉環系統的各項指標。
7】基於離散系統的一般設計方法是將帶保持器的被控物件的離散化,根據系統開環傳遞函式、輸入訊號及效能指標設計數字控制器 d(z)。而直接設計法則是將連續傳遞函式的離散化後,根據輸入訊號、效能指標及約束條件構造系統閉環傳遞函式φ(z),然後由φ(z)計算數字控制器d(z)。
最少拍無差指標要求系統輸出在最少的取樣週期（拍）內無差跟蹤輸入，即：e(k)=o (k>m,m為可能的最小值) e*(t)=e(0)+e(1)δ(t-t)+---+e(m)δ(t-mt) 可見,最少拍無差指標復域的描述是誤差訊號序列的z 變換為z負一次的有限多項式,且為可能的最少項。
最少拍無差無紋波指標：在約束條件下,系統輸出能夠以最少拍無差無紋波跟蹤系統的輸入。這也就希望經過有限拍以後,不僅僅是e（k）為零,而且u(k) 為零或為定值。
8】狀態空間描述的概念：狀態空間法建立在系統用n 個一階差分方程或微分方程來描述的基礎之上，而這n 個一階差分方程或微分方程可以組成乙個n 階向量矩陣差分方程或微分方程。
連續狀態方程的離散化過程就是將表徵連續物件內部狀態的一階微分方程轉換為一階差分方程的過程。將連續控制物件連同零階保持器一起進行離散化，從而使整個系統變為離散系統。
離散化狀態方程的矩陣指數及其積分的計算方法有拉普拉斯反變換法、凱萊-哈密爾頓法、特徵值和特徵向量法、直接級數求和法等。
能控性定義：系統離散化狀態方程描述如上，如果能夠找到乙個控制序列u(k)，使得在有限個取樣週期內，系統從任意初始狀態，到達某一任意狀態，則稱系統(f,g)是狀態完全能控的。通常稱稱系統是狀態完全能控為系統具有能控性。
能觀測性：如果從任意取樣點開始，在有限個取樣週期內，對系統的輸出進行觀測：y(i),y(i+1),---y(i+n-1),能唯一地確定系統的初始狀態，則系統為完全能觀測的，稱系統具有能觀測性。
9】分離性原理給出的結論：閉環系統的2n個極點由兩部分組成：一部分是按極點配置設計控制規律所給定的n 個控制極點；另一部分是按極點配置設計觀測器所給定的n 個觀測器極點。
常用的觀測器有三種：預報觀測器、現時觀測器和降階觀測器。
由於控制極點是根據對系統的效能要求給定的，因此要求閉環系統的效能應主要取決於控制極點，亦即控制極點應是整個閉環系統的主導極點。
10】基於狀態空間模型設計控制系統的基本方法主要有兩類：一類是按極點配置的設計方法，也就是前一章所討論的內容；另一類是最優化設計方法，也就是通常所稱的lqg （linear quadratic gaussian）設計問題，即線性二次型高斯問題，這是現代控制理論的核心內容。
最優調節器設計：一是最優控制規律，它只取決於二次型效能指標函式中的加權矩陣的選擇，而與隨機的過程干擾v(k) 和測量雜訊w(k)無關。此時，可以將系統看作確定性系統，同時假設全部狀態可用於反饋。
--反饋增益係數矩陣k(k)；二是設計狀態最優估計器，此時應考慮隨機的過程干擾v(k) 和測量雜訊w(k) ，而且計算狀態最優估計與二次型效能指標函式中的加權矩陣的選擇無關。---狀態估計器或kalman 濾波的增益矩陣l(k)。最後把兩者結合起來，構成狀態反饋的最優控制器。
線性二次型高斯問題（lqg）控制器的設計可以分成兩個獨立的部分：其一，最優控制規律的計算，在設計最優控制規律時，可以將系統看成確定性系統而不考慮隨機的過程干擾和測量雜訊，同時認為全部狀態可用於反饋；其二，狀態最優估計的計算，在計算狀態最優估計時與效能指標中的加權矩陣無關。正是由於這樣的分離性原理，才使得lqg 控制器的設計可以分開進行，從而給設計工作帶來方便。
11】模型**控制演算法有三個基本組成部分：**模型、滾動優化、反饋校正。**控制採用**模型**系統的未來輸出, 實現滾動優化控制, 並不斷根據系統的實際輸出修正**的準確性。
**模型的形式多樣,模型精度要求不高,這正符合了工業過程控制的特點。尤其是**控制改進了最優控制, 用滾動的有限時段優化取代了一成不變的全域性優化, 這樣不僅實現了優化控制, 而且克服了系統中不確定性的影響, 具有更強的魯棒性。
模型演算法控制(mac) ，又稱為模型**啟發控制(myhc)，是另一類產生於工業過程控制的重要的**控制演算法。mac 是以物件的脈衝響應為前提的，控制主要基於下述4個主要部分：內部模型、參考軌跡、優化控制、閉環校正。
12】模糊控制系統是一種在模糊或非模糊推理規則中處理模糊資訊的工具。模糊系統是基於知識或基於規則的系統，它的核心就是由所謂的if then（如果，那麼）規則所組成的知識庫。
模糊系統的特性：一方面，模糊系統是由乙個實值向量向乙個實值標量所作的多輸入單輸出對映（多輸出對映可以被分解成乙個單輸出對映的集合），並且能夠得到這些對映的精確的數學公式；另一方面，模糊系統是由來自於以模糊if then 規則為形式的人類知識所組成的基於知識的系統。模糊系統理論的乙個重大
貢獻就是它為從知識庫向非線性對映的轉換提供了一套系統的程式。
模糊控制系統通常由模糊控制器、輸人輸出介面、執行機構、測量裝置和被控物件五個部分組成。
模糊控制設計：設計模糊控制系統的關鍵是設計模糊控制器，而設計乙個模糊控制器需要：選擇模糊控制器的結構，選取模糊規則，確定模糊化和清晰化方法，確定模糊控制器的引數，編寫模糊控制演算法程式。
計算機控制系統試題庫
1 某壓力測量儀表的量程為400 1200pa，採用8位a d轉換器，設某取樣週期計算機中經取樣及數字濾波後的數字量為171d，求此時的壓力值。2 12位a d轉換器的輸入電壓為0 5v，求當輸入模擬量為下列值時輸出的數字量 1 1.25v 2 4v 3 已知g1 s g2 s 試分別求出他們中間沒...
計算機控制系統複習提綱
複習提綱 內容 1 典型計算機控制系統的基本框圖 計算機控制系統的組成及其工作原理 自動控制系統的兩種基本控制方式 開環控制 閉環控制。2 過程通道的組成和作用 訊號的取樣與保持 理想取樣過程的數學描述及取樣定理 訊號的恢復與重構 理想低通濾波器及零階保持器 模擬量 數字量的輸入 輸出通道技術 a ...
計算機控制系統之鍋爐監控系統
指導教師評定成績 審定成績 重慶郵電大學移通學院 計算機控制技術 實驗報告 實驗題目 鍋爐監控系統 學校 重慶郵電大學 學生姓名 專業 自動化 班級 xx 學號 指導教師 設計時間 2012 年 12 月 重慶郵電大學 一 標題 鍋爐監控系統組態軟體簡單工程設計 二 目的 建立乙個社群鍋爐的監控中心...