viod delay(void) {
for(k=0;k<255;k++) }
5.5某压力测试系统，测量范围：0mm H2O柱到1000mmH2O，经A/D转换后，对应数字量为00H到FFH，当压力为600mmH2O时，其数字量是多少？ 解：利用线性标度变换公式：
Ax?A0Nx?N0?
Am?A0Nm?N0代入： 解得：Nx?99H
5.6 某炉温控制系统热电偶测温范围0-1200℃，经温度变送器输出电压为1V-5V，再经A/D0809，A/D输入范围为0-5V，当采样值为9BH时，对应炉温。
解：ADC0809模拟上下限为1-5V，对应数字量上下限为33H-FFH。利用线性标度变换公式：
600?0Nx?0?
100?00F?FH0Ax?A0Nx?N0?Am?A0Nm?N0
即有
Ax-09BH?33H?1200?0FFH?33H
变换到炉温：T=611.76 ℃。
5.7 为什么采用量程自动转换技术
答：计算机控制系统中，生产中各个参数有着不同数值和量纲，这些数据参数都要经过变送器转换成为1-5V的统一电压信号，在经过A/D转换成相应数字量，供计算机控制系统使用。
5.8线性插值法有什么特点？使用中是否分段越多越好？
答：实质是找出一种简单、便于计算处理的近似表达式代替非线性参数。 分段插值法分段越多当然精度越高，但是同时伴随着计算量的大大增加。所示并不是越多越好，实际应用中，应该综合需要的精度和计算机处理能力合理的选取分段数。
5.9 利用单片机C语言实现对分查表法。
解：
#include
int binfind(int val[], int num, int value) {
int start = 0;
int end = num - 1;
int mid = (start + end)/2;
while(val[mid] != value && start < end) {
if (val[mid] > value) {
end = mid - 1; }
else if (val[mid] < value) {
start = mid + 1; }
mid = ( start + end )/2; }
if (val[mid] == value) return mid; else return 0; }
int main( ) {
int nums[] = {1 , 3 , 4 ,7 ,8 , 12 ,45 ,67 ,97 ,123 ,456 ,675 ,1111 , 4534 , 4563}; int result ;
result = binfind(nums , sizeof(nums) , 45); if( result != 0)
printf(\else
printf(\}
第六章作业
6.1 什么是积分饱和？积分饱和有哪几种方式？选择一种进行分析。
答：PID积分项的存在造成的PID运算的饱和。
在数字PID控制系统中，当系统启动、停止或大幅度改变给定值时，系统输出会出现较大的偏差，经过积分项累积后，可能使控制量u(k)>umax或u(k) 即超出执行机构由机械或物理性能所决定的极限。此时，控制量不能真正取得计算值，而只能取umax或umin，从而影响控制效果。 1）积分分离法 积分分离法的基本思想是，当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用，从而使积分不至于过大。只有当e(k)较小时，才引入积分作用，以消除静差。这样控制量不易进入饱和区；即使进入了饱和区，也能较快退出，所以能使系统的输出特性得到改善。 2）遇限削弱积分法 遇限削弱积分法的基本思想是，当控制量进入饱和区后，只执行削弱积分项的累加，而不进行增大积分项的累加。即计算u(k)时，先判断u(k-1)是否超过限制范围，若已超过umax，则只累计负偏差；若小于umin，则只累计正偏差，这种方法也可以避免控制量长期停留在饱和区。 3）变速积分 它的基本思想是，改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，即偏差越大，积分越慢，以致减弱到全无；偏差越小，则积分越快，以利于消除静差。相当于给每一次的偏差值一个权重。 6.2 画出微分先行PID控制器结构图，并给出计算机实现表达式 解：微分先行PID控制器结构图： Re?1?Kp?1???Tis?UPIU对 象y1?TDs1??TDsUD 微分部分的传递函数为 UD?s?1?TDs ??1 ???Ys1??TDs则 UD?s??1??TDs???1?TDs?Y?s? UD??TDdUDdY?Y?TD dtdt由差分方程 dUDUD?k??UD?k?1?? dtTdYy?k??y?k?1?? dtT带入上式可得 UD?k???TDUD?k??UD?k?1?y?k??y?k?1??y?k??TD TT则有 UD(k)??TD?TD?TUD(k?1)?TD?TTDy(k)?y(k?1) ?TD?T?TD?T比例积分部分为 ?TUPI?k??Kp?e?k??TI?则 U(k)?U?)D(k 6.3 已知模拟调节器传递函数D(s)????ej? ?j?1?kPIU( k)U(s)1?0.17s?，写出相应的计算机可实现E(s)0.085s数字控制器位置型和增量型算式，设采样周期T=0.1s。 解：实际上D(s)为一个PI控制器，可以表示为： 1D(s)?2? 0.085s利用z变换： U(z)1???Z?2?E(z)0.085s???1 ?2?0.085?1?z?1? ?1.17?0.17z0.085?1?z?1??1 13.76?2z?1 ?1?z?1?1?)13.e76k?()e?k2 (写成差分形式： u(k)?u(k?1)?13.e76k?()e ?k2则增量型表示为： ?u(k)?u(k)?u(ke?s6.4 设被控对象传函为G(s)?，采样周期1s，利用史密斯预估控制器，写 2s?1