计算机控制技术(本科生专业选修课) 期末考试总结
【注意】这只是个提纲,具体填空题计算题自行复习
计算机控制技术 目录
- 第一章
- 1.1 计算机控制系统的组成和特点
- 一、计算机控制的一般概念
- 二、计算机控制系统的组成
- 生产过程装置
- 软件组成
- 计算机控制系统的特点
- 1.2 计算机控制系统的类型
- 1. 数据采集系统(DAS)
- 2. 直接数字控制系统(DDC)
- 3. 监督计算机控制系统(SCC)
- 4. 集散控制系统(DCS)
- 5. 现场总线控制系统(FCS)
- 6. 计算机集成制造系统
- 1.3 计算机控制系统的发展和展望
- 现场控制的特点:
- 现代控制策略
- 智能控制策略
- 新的软件技术
- 发展趋势
- 第二章
- 1. 采样过程与采样定理
- 采样过程
- 采样定理
- 2.零阶保持器
- 概念
- 零阶保持器的特性
- z变换的基本定理
- 4. 采样控制系统的数学模型
- 差分的定义
- z变换法解差分方程
- 脉冲传递函数的定义
- 开环系统脉冲传递函数的计算
- 5. 采样控制系统的稳定性分析
- 采样控制系统的稳态误差分析
- 位置误差系数
- 速度误差系数
- 加速度误差系数
- 总结
- 动态性能
- 第三章 计算机控制技术的设计方法
- 什么是数字控制器
- 连续化设计方法
- 离散化设计方法
- 3.1 数字控制器的连续化设计技术
- 设计步骤
- 常用连续系统离散化的方法
- PID控制器的优点
- 3.2 最小拍数字控制系统的设计
- 连续化设计技术的优缺点
- 离散化设计方法:
- 最少拍的定义:
- 设计原则:
- 最少拍控制器的局限性
- 3.3 最少拍无纹波控制器的设计
- 要求
- 方法
- 3.4 Dahlin算法
- 振铃(Ringing)现象
- 波纹与振铃的区别
- 消除方法
- 达林算法的设计步骤
- 第五章
- 概念
- 组成和功能
- 模拟量输入通道
- 模拟量输出通道
- 数字量输入通道
- 数字量输出通道
- 3.输入输出通道与CPU交换信息类型(三种)
- 4.编址方式
- 接口设计应考虑的问题(三个)
- 模拟量输入通道
- 模拟量输入通道的结构
- 常用器件及电路
- 1.多路转换器
- 2.采样保持器
- 模拟信号的调理
- 电桥
- 运算放大器
- 模拟量输入通道的设计要考虑的问题(4个)
- 第三节 模拟量输出通道
- 模拟量输出通道的一般结构
- 多模拟量输出通道的结构
- 多个通道共用一片D/A转换器
- 优点
- 缺点
- 模拟量输出通道的设计
- 第四节 数字量输入/输出通道
- 2 开关量输出驱动电路
- 第六章 抗干扰
- 1. 干扰的来源于种类
- 干扰
- 干扰源
- 干扰对象
- 抗干扰的措施
- 干扰窜入计算机控制系统的主要途径
- 2.硬件抗干扰技术
- 计算机控制系统的电源保护技术
- 输入/输出传输线的抗干扰措施
- I/O接口的抗干扰措施
- 地线
- 3. 软件抗干扰技术
- 4. 故障自诊断技术
- 1.故障自诊断系统的功能
- 2.故障分类
- 3.计算机执行自诊断程序的做法
- 第七章 直接数字控制系统设计
- 一、计算机控制系统的设计原则
- 二、计算机控制系统的设计步骤
- DDC系统的组成与特点
- 5.应用程序设计的特点
- 应用程序设计步骤
- 设计中减少计算延时的方法
第一章
1.1 计算机控制系统的组成和特点
一、计算机控制的一般概念
计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
与自动控制系统的区别:自动控制是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。主要的区别在于处理信号的类型不一致。
计算机控制系统的工作原理
- 实时数据采集
- 实时控制决策
- 实时控制输出
3.几个重要的概念
- 在线方式:生产过程和计算机直接连接,并受计算机控制的方式称为在线方式或者联机方式。
- 离线方式:生产过程不和计算机相连,且不受计算机控制,而是靠人进行联系并作出相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
- 实时:指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间就失控了控制的时机,控制也就失去了意义。
- 在线系统不一定是实时系统,实时系统一定是在线系统。
二、计算机控制系统的组成
- 可分为计算机(工业控制机)+生产过程
- 或硬件+软件
硬件组成
- 主机:是计算机控制系统的核心。主机通过接口向系统的各个部分发出各种命令,对被控对象进行检测和控制。
- 输入输出通道:是计算机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
- 过程输出通道:把生产对象的被控参数,转换成计算机可以接收的数字信号。
- 过程输出通道:把计算机输出的控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制的信号。
- 注意过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
- 外部设备:是实现计算机和外界进行信息交换的设备。包括人机联系设备、输入输出设备和外存储器等。
生产过程装置
- 测量变送单元:为了测量各种参数而采用的相应的检测元件及变送器。
- 执行机构:根据计算机输出的控制信号,产生相应的控制动作,使被控对象按要求运行。
软件组成
- 系统软件,是由计算机生产厂家提供的专门用来使用和管理计算机的程序,包括操作系统、诊断系统、开发系统
- 应用软件,指由用户根据要解决的问题而编写的各种应用程序。
例如过程监视程序、过程控制计算程序、公共服务程序
- 数据库
计算机控制系统的特点
- 控制规律实现灵活方便
- 控制精度高
- 控制效率高
- 可集中操作显示
- 可实现分级控制与整体优化
- 存在采样延迟
1.2 计算机控制系统的类型
- 按计算机参与的形式,可以分为开环和闭环控制。
- 按采用的控制方案,分为:程序和顺序控制、常规控制、高级控制、智能控制.
- 一般分为六大类:数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、计算机集成制造控制系统。
1. 数据采集系统(DAS)
功能:
- 生产过程的集中监视
- 操作指导
- 超限报警
2. 直接数字控制系统(DDC)
特点:
- 计算机通过过程控制通道对工业生产过程进行在线实时控制。
- 计算机参与闭环控制,可完全替代模拟调节器,可实现对多回路参数的控制。
- 系统灵活性大、可靠性高,能实现各种从常规到先进的控制方式。
3. 监督计算机控制系统(SCC)
特点:
- 输出不通过人去改变,而是直接控制控制器,改变控制的设定值或参数,完成对生产过程的控制。该系统类似计算机操作指导控制系统。
- 可以利用有效的资源去完成生产过程控制的参数优化,协调各直接控制回路的工作,而不直接参与直接的控制。
- 监督计算机控制系统是安全性可靠性较高的一类控制系统,是计算机集散系统的最初、最基本的模式。
4. 集散控制系统(DCS)
集散控制系统又称分布控制系统。该系统采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治、综合协调形成具有层次化体系结构的分级分布式控制。
一般分为四级:过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级。
过程控制级是集散控制的基础,直接控制生产过程,在这级参与直接控制的可以是计算机也可以是PLC或专用数字控制器,完成对现场设备的直接监测和控制。
特点:
由于生产过程控制分别由独立控制器进行控制,可以分散控制器故障,局部故障不会影响整个系统工作,提高了系统工作可靠性。
5. 现场总线控制系统(FCS)
现场总线控制系统是利用现场总线将各智能现场设备,各级计算机和自动化设备互联,形成了一个数字式全分散双向串行传输,多分支结构和多点通信的通信网络。
现场总线:一种数字通信协议,可以连接各智能设备以形成通信网络。
特点:
- 现场总线可以直接连接其他的局域网,甚至Internet。可构成不同层次的复杂控制网络,他已经成为今后工业控制体系结构发展的方向之一。
- FCS是从DCS发展而来,仅变革了DCS的控制站,形成了现场控制层,其他层不变。
6. 计算机集成制造系统
将工业生产全过程集成由计算机网络和系统在统一模式下进行,包括从设计、工艺、加工制造到产品的检验出厂一体化的模式。
1.3 计算机控制系统的发展和展望
现场控制的特点:
- 信号传输实现了全数字化
- 系统结构全分散化
- 现场设备具有互操作性,并可以统一组态
- 通讯网络为开放式互联网络,方便数据共享
- 技术和标准实现全开放
现代控制策略
- 自适应控制
- 变结构控制
- 鲁棒控制
- 预测控制
智能控制策略
- 模糊控制
- 专家控制
- 神经控制
- 遗传算法
新的软件技术
- 分布对象计算
- JAVA技术(跨平台)
- Web技术
发展趋势
集成化、智能化、全球化、虚拟化、标准化、绿色化
第二章
1. 采样过程与采样定理
信号的传递过程:连续→离散→连续
采样过程
采样过程可视为单位理想脉冲序列被输入的连续信号进行幅值调制的过程。
数学描述为 f∗(t)=f(t)δT(t)f^*(t)=f(t)\delta_T(t)f∗(t)=f(t)δT(t)
采样定理
采样周期T越短,采样信号越接近原始信号。
为了保证采样信号 f∗(t)f^*(t)f∗(t) 的频谱是 f(t)f(t)f(t) 的频谱的无重叠的重复,以便 f∗(t)f^*(t)f∗(t) 采样信号能反映被采样信号 f(t)f(t)f(t) 的变化规律,需要满足 ωs⩾2ωmax\omega_s\geqslant2\omega_{\rm max}ωs⩾2ωmax
2.零阶保持器
保持器:将采样信号复现为连续信号的装置。目的:解决从离散到连续的问题。
概念
把前一采样时刻kTkTkT的采样值一直保持到下一个采样时刻(k+1)T(k+1)T(k+1)T,从而使采样信号f∗(t)f^*(t)f∗(t)变为阶梯信号fk(t)f_k(t)fk(t)。
零阶保持器的特性
低通特性、相角特性(产生相角延迟)、时间滞后(平均响应延迟 T/2T/2T/2 )
z变换的基本定理
线性性质、延迟定理、超前定理、复位移定理、复微分定理、初值定理、终值定理、卷积定理
f(∞)=limz→1F(z)f(\infty)=\lim_{z\rightarrow1}F(z)f(∞)=limz→1F(z)
4. 采样控制系统的数学模型
差分的定义
注意前向差分后向差分
z变换法解差分方程
脉冲传递函数的定义
G(z)=C(z)R(z)G(z)=\dfrac{C(z)}{R(z)}G(z)=R(z)C(z)
开环系统脉冲传递函数的计算
有零阶保持器的开环脉冲传递函数
G(z)=C(z)R(z)=(1−z−1)Z[Gp(s)s]G(z)=\dfrac{C(z)}{R(z)}=(1-z^{-1})Z\left[\dfrac{G_p(s)}{s}\right]G(z)=R(z)C(z)=(1−z−1)Z[sGp(s)]
5. 采样控制系统的稳定性分析
连续系统:是闭环系统的特征根均位于s平面的左半平面;
采样系统:闭环系统的特征根均位于z平面的单位圆之内;
采样控制系统的稳态误差分析
使用终值定理 ess=limz→1(z−1)E(z)e_{ss}=\lim_{z\rightarrow1}(z-1)E(z)ess=limz→1(z−1)E(z)
位置误差系数
Kp=1+limz→1G(z)K_p=1+\lim_{z\rightarrow 1}G(z)Kp=1+limz→1G(z)
速度误差系数
Kp=limz→1(z−1)G(z)K_p=\lim_{z\rightarrow 1}(z-1)G(z)Kp=limz→1(z−1)G(z)
加速度误差系数
Kp=limz→1(z−1)2G(z)K_p=\lim_{z\rightarrow 1}(z-1)^2G(z)Kp=limz→1(z−1)2G(z)
总结
系统类型 | r(t)=1(t)r(t)=1(t)r(t)=1(t) | r(t)=tr(t)=tr(t)=t | r(t)=12t2r(t)=\frac 12t^2r(t)=21t2 |
---|---|---|---|
000 型 | 1/Kp1/K_p1/Kp | ∞\infty∞ | ∞\infty∞ |
I{\rm I}I 型 | 000 | T/KvT/K_vT/Kv | ∞\infty∞ |
II{\rm II}II 型 | 000 | 000 | T2/KaT^2/K_aT2/Ka |
III{\rm III}III 型 | 000 | 000 | 000 |
动态性能
系统快速性:调整时间tst_sts
系统阻尼特性:超调量σs\sigma_sσs
第三章 计算机控制技术的设计方法
什么是数字控制器
数字控制器:是计算机控制系统的核心组成部分,是在被控对象数学模型或操作人员的经验基础上进行设计,并用计算机软件实现的某种控制算法。
连续化设计方法
先设计校正装置的传递函数D(s),然后采用某种离散化方法,将它变成计算机算法。
离散化设计方法
已知被控对象的传递函数或特性G(Z),根据所要求的性能指标,设计数字控制器。
3.1 数字控制器的连续化设计技术
数字控制器的连续化设计是忽略控制回路中所有的零阶保持器和采样器,在S域中按连续系统进行初步设计,求出连续控制器,然后通过某种近似,将连续控制器离散化为数字控制器,并由计算机来实现。
设计步骤
- 设计假想的连续控制器
- 选择采样周期 T
- 将D(s)离散化为D(z)
- 设计由计算机实现的控制算法
- 校验
常用连续系统离散化的方法
- 前向差分法s=(z-1)/T
- 后向差分法s=(z-1)/Tz
- 双线性变换法s=2/T (z-1)(z+1)
- 零极点匹配法
- 冲击响应不变法
- 零阶保持法
PID控制器的优点
- 技术成熟,通用性强
- 原理简单,易被人们熟悉和掌握
- 不需要建立数学模型
- 控制效果好
3.2 最小拍数字控制系统的设计
连续化设计技术的优缺点
有现成的算法和设计方法。要求相当短的采样周期!因此只能实现较简单的控制算法。
离散化设计方法:
从被控对象的特性出发,直接根据计算机控制理论(采样控制理论)来设计数字控制器。
最少拍的定义:
就是要求闭环系统对于某种典型的输入在最少个采样周期内达到无静差的稳态。
设计原则:
最少拍系统的设计原则是:若系统广义被控对象G(z)无延迟且在z平面单位圆上及单位圆外无零极点,要求选择闭环脉冲传递函数Ф(z),使系统在典型输入作用下,经最少采样周期后能使输出序列在各采样时刻的稳态误差为零,达到完全跟踪的目的,从而确定所需要的数字控制器的脉冲传递函数D(z)。
最少拍控制器的局限性
最少拍控制器的设计是使系统对某一典型输入的响应为最少拍,但对于其它典型输入不一定为最少拍,甚至会引起大的超调和静差。即适应性差。
为使D(z)物理上可实现,Ф(z)应满足的条件是:若广义脉冲传递函数G(z)的分母比分子高N阶,则确定Ф(z)时必须至少分母比分子高N阶。
零极点问题。1.D(z)和G(z)总是成对出现的,允许它们的零点、极点互相对消。2.在选择Ф(z)时加一个约束条件,这个约束条件称为稳定性条件。
3.3 最少拍无纹波控制器的设计
要求
要求在典型输入信号的作用下,经过有限拍,系统达到稳定,输出误差为零,并且在采样点之间没有振荡,也就是不仅在采样时刻上输出可以完全跟踪输入,在采样时刻之间也没有纹波。
方法
Ф(z)必须包含广义对象G(z)的所有零点。
3.4 Dahlin算法
振铃(Ringing)现象
是指数字控制器的输出以二分之一采样频率大幅度衰减振荡的现象。
波纹与振铃的区别
纹波是由于控制器输出一直是振荡的,影响到系统的输出一直有纹波。而振铃现象中的振荡是衰减的。由于被控对象中惯性环节的低通特性,使得这种振荡对系统的输出几乎无任何影响。但是振铃现象却会增加执行机构的磨损,在有交互作用的多参数控制系统中,振铃现象还有可能影响到系统的稳定性。
消除方法
先找出D(z)中引起振铃现象的因子(z=-1附近的极点),然后令其中的z=1,根据终值定理,这样处理不影响输出量的稳态值。
注意消除振铃现象的方法虽然不影响输出稳态值,但却改变了数字控制器的动态特性,将影响闭环系统的瞬态性能。
达林算法的设计步骤
- 确定纯滞后时间τ与采样周期T之比(τ/T)的最大整数N;
- 求广义对象的脉冲传递函数G(z)及闭环系统的脉冲传递函数Ф(z);
- 求数字控制器的脉冲传递函数D(z);
- 消除振铃;
第五章
概念
是计算机和工业生产过程相互交换信息的桥梁。
组成和功能
模拟量输入通道
通过检测元件或变送器将其转换为对应的模拟电压或电流,并转化为数字信号的过程。
模拟量输出通道
把微机输出的数字控制信号转换为模拟信号(电压或电流)并传输给被控对象的过程。
数字量输入通道
拾起或检测反应生产过程或设备工作状况的开关信号、脉冲信号并传输给微机的过程。
数字量输出通道
将数字信号从微机传输给那些接受数字信号的执行机构和显示、指示装置的过程。
3.输入输出通道与CPU交换信息类型(三种)
数据信息、状态信息、控制信息
4.编址方式
- 过程通道与存储器统一编址方式
- 过程通道与处理器独立编址方式
接口设计应考虑的问题(三个)
接口电路的基本任务:
- 控制信息的传递途径
- 控制信息的传送顺序
接口电路设计应解决以下问题:触发方式、时序、负载能力
模拟量输入通道
模拟量输入通道的作用是实现模拟待测信号与主控微处理器之间的接口,一般由传感器、信号调理电路、多路模拟开关、放大器、采样保持器和A/D转换器组成。其中A/D转换器是实现模拟待测信号到数字信号之间转换的关键部件。
模拟量输入通道的结构
常用器件及电路
1.多路转换器
多路转换器又称多路开关,是用来切换模拟电压信号的关键元件。
功能:把多个模拟量参数分时地接通并送入A/D转换器,即完成多到一的转换。
理想的多路开关要求:开路电阻无穷大,导通电阻为零,切换速度快、噪声小、寿命长、工作可靠。
多路开关的分类:单向多路开关、双向多路开关、矩阵多路开关。
2.采样保持器
采样保持器是一种用逻辑电平控制其工作状态的器件(高电平追踪)。
模拟信号的调理
- 电压信号的标准化
- 电流信号转化为电压信号
- 非电压信号转化为电压信号
- 噪声信号的抑制
电桥
电桥是将电阻、电容、电感等参数的变化变为电压或电流输出的一种测量电路。其输出既可以用指示仪表直接测量,也可以送入放大器进行放大。
直流电桥的平衡条件:R1R3=R2R4R_1R_3=R_2R_4R1R3=R2R4
运算放大器
运算放大器本质上是一个高增益的负反馈直流放大器。加上外部反馈网络可以实现加减乘除微分和积分等数学运算,还可以与其他外设电路组成测试系统中常用的差动放大器、电桥放大器、电荷放大器、压频放大器、有源滤波器以及交流放大器等测试装置。
模拟量输入通道的设计要考虑的问题(4个)
信号的拾起方式、信号的调理、A/D转换器的选择、电源的配置
第三节 模拟量输出通道
模拟量输出通道的一般结构
功能:把计算机的运算结果(数字量)转换成模拟量,并输出到选中的某一控制回路上,完成对执行机构的控制动作。
模拟量输出通道通常由D/A转换器、输出保持器、多路切换开关、低通滤波电路和功放电路所组成。
多模拟量输出通道的结构
保持器一般有数字保持方案和模拟保持方案两种。
多个通道共用一片D/A转换器
在计算机控制下分时工作,依次把D/A转换器转换成的模拟电压(或电流),通过多路开关传送给输出采样—保持器。
优点
节省了D/A转换器。
缺点
因为分时工作,只适用于通道数量多且速率要求不高的场合。它还要使用多路开关,且要求输出采样—保持器的保持时间与采样时间之比较大,这种方案工作可靠性较差。
模拟量输出通道的设计
模拟量输出通道设计步骤是:要尽量短。模拟地(AGND)和数字地(DGND)分别走线,通确定性能指标,设计电路原理图,设计和制造印制线路板,最后焊接和调试电路板。其中,数字电路和模拟电路应分别排列走线,尽量避免交叉,连线常在总线引脚附近一点接地。光电隔离前后的电源线和地线要相互独立。调试时,一般是先调数字电路部分,再调模拟电路部分,并按性能指标逐项考核。
第四节 数字量输入/输出通道
2 开关量输出驱动电路
- 小功率低压开关量输出
- 功率场效应输出
- 继电器输出
- 可控硅输出
- 集成功率电子开关输出
第六章 抗干扰
1. 干扰的来源于种类
干扰
就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。
干扰源
产生干扰信号的原因
干扰对象
干扰源通过传播途径影响的器件或系统
抗干扰的措施
硬件措施,软件措施,软硬结合的措施
干扰窜入计算机控制系统的主要途径
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.硬件抗干扰技术
计算机控制系统的电源保护技术
一般的:采用交流稳压器、采用电源滤波器、电源变压器采取屏蔽措施、采用分布式独立供电、分类供电方式。电源异常:采用静止式备用交流电源、采用不间断电源UPS。直流电源系统的抗干扰措施:采用直流开关电源、采用DC-DC变换器、块电路板的直流电源、集成电路块的VCC加旁路电容。
输入/输出传输线的抗干扰措施
信号采用电流传送、采用双绞线传送抑制串模干扰、采用屏蔽信号线、利用光导纤维克服电磁干扰的影响、长线传输干扰的抑制、信号线的敷设。要绝对避免信号线与电源线合用同一股电缆。屏蔽信号线的屏蔽层要一端接地,同时要避免多点接地。信号线的敷设要尽量远离干扰源,如避免敷设在大容量变压器、电动机等电器设备的附近。
I/O接口的抗干扰措施
对信号加硬件滤波器、差动方式传输和接收、采用浮地输入双层屏蔽放大器抑制共模干扰、利用线性光电耦合器隔离模拟信号。脉冲信号、数字量、开关量信号采用光电隔离。使用V/F转换器减少光耦数量。
地线
地线有安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线,后者是为了保证电路正确工作所设置的地线,造成电路干扰现象的主要是信号地。
3. 软件抗干扰技术
复位、掉电保护、指令冗余、软件陷阱、Watchdog技术
4. 故障自诊断技术
1.故障自诊断系统的功能
故障报警、后援设备、自动纠错
2.故障分类
系统故障、硬件故障、软件故障
3.计算机执行自诊断程序的做法
- 检查CPU的运算功能
- RAM的检查
- 输入/输出通道的检查
- 控制软件及寄存器检查
- 对计算机集散控制系统
- 数据的有效性检查
- 设定软件模块出入口标志
- 程序存储区的写保护
第七章 直接数字控制系统设计
一、计算机控制系统的设计原则
- 可靠性高
备份工作方式、主从工作方式、双工工作方式、分布式控制方案 - 操作性好
操作性包括使用方便和维修容易两个含义。 - 实时性强
- 通用性好
- 系统设计时应考虑能适应不同的设备和不同的控制对象
- 各设计指标要留有一定的余量
- 工业控制计算机的通用灵活性体现在两方面:一是硬件模板设计采用标准总线结构(如PC总线),配置各种通用的功能模板,二是软件模块或控制算法采用标准模块结构。
- 经济效益高
一是系统设计的性能价格比要尽可能的高;二是投入产出比要尽可能的高。
二、计算机控制系统的设计步骤
项目的可行性论证阶段;项目的工程设计阶段;离线仿真和调试阶段;在线调试和运行验收阶段。
DDC系统的组成与特点
时间上的离散性、分时控制方式、人机交互功能、灵活性与可靠性高、在线实时控制。
5.应用程序设计的特点
- 与硬件配置密切相关
- 频繁的端口操作
- 对程序执行时间的限制
- 软件可靠性与抗干扰能力
应用程序设计步骤
- 确定实时控制程序流程图的结构
- 确定控制算法
- 编制程序
- 查错与上机调试
- 形成文件
设计中减少计算延时的方法
- 控制算法末端输出
- 控制算法中间输出
- 下一采样时刻输出
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