計算機控制技術(shù)期末模擬試題附答案

1、計算機控制技術(shù)期末模擬試題（一）一、填空題（每空2分，共20分）1閉環(huán)負反饋控制的基本特征是 。2閉環(huán)控制系統(tǒng)里，不同輸出與輸入之間的傳遞函數(shù)分母 。3慣性環(huán)節(jié)的主要特點是，當其輸入量發(fā)生突然變化時，其輸出量不能突變，而是按 變化。4靜態(tài)誤差系數(shù)是系統(tǒng)在典型外作用下精度的指標，靜態(tài)誤差系數(shù)越大，精度 。5系統(tǒng)的相穩(wěn)定裕度gM，定義為開環(huán)頻率特性在截止頻率wc處 。6離散系統(tǒng)穩(wěn)定性與連續(xù)系統(tǒng)不同，它不僅與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，還與系統(tǒng)的 有關(guān)。 7零階保持器是一個相位滯后環(huán)節(jié)，它的相頻特性(w)= 。 8若已知閉環(huán)系統(tǒng)自然頻率為wn，經(jīng)驗上，采樣頻率ws應(yīng)取 。9通常把疊加在被測信號上的干擾信號稱

2、為 。10為使傳感器特性與A/D變換器特性相匹配，通常應(yīng)在傳感器與A/D之間加入 。二、選擇題(每題2分，共10分)1在計算機控制系統(tǒng)里，通常當采樣周期T減少時，由于字長有限所引起的量化誤差將 。 A 增大；B 減小；C 不變。2控制算法直接編排實現(xiàn)與串聯(lián)編排實現(xiàn)相比，有限字長所引起的量化誤差 。 A 較大；B 較?。籆 相當。3某系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)為G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ，可知該系統(tǒng)是 。 A穩(wěn)定的；B不穩(wěn)定的；C 臨界穩(wěn)定的。4若以電機軸的轉(zhuǎn)角為輸入量，電機軸的轉(zhuǎn)速為輸出量，則它的傳遞函數(shù)為 環(huán)節(jié) 。 A 積分；B 微分；C 慣性。5在確定A/

3、D變換器精度時，通常要求它的精度應(yīng) 傳感器的精度。 A 大于；B 小于；C 等于。 三、簡答題（每小題5分，共20分）1 圖1為水箱水位自動控制系統(tǒng)，試說明基本工作原理。 圖12 已知單位負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0.1，試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)，系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為多少? 3試簡單說明系統(tǒng)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差相互矛盾的關(guān)系。 4試表述采樣定理，并說明若一高頻信號采樣時不滿足采樣定理，采樣后將會變成何種信號。 四、（10分）已知單位負反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)=wn2/s(s+2zwn)實測求得單位階躍響應(yīng)的s%=4.3%，ts=2.5秒，試寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)并求wn，z為多少。

4、五、（10分）現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為01000，測試時，采用9位的A/D變換器(帶符號位)，試問此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率為多少。若測試時，通過變送器將測試起點遷移到500，保持同樣的系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率，試問此時可采用幾位的A/D變換器就可以了。六、（10分）已知系統(tǒng)方塊圖如圖2所示 圖 21）試寫出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù) 2）若K=2,試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的T取值范圍。 （已知Z1/s2=Tz/(z-1)2）七、（20分）已知調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為 ， T=0.5秒1）試用一階向后差分變換法，將其離散，求Gc(z)=？2）將Gc(z)用第二種直接程序法編排實現(xiàn)，試求u (k)表達式，并畫出結(jié)構(gòu)圖；3）將該

5、算法分成算法I與算法II，并畫出編程的流程圖。 計算機控制技術(shù)期末模擬試題（一）評分標準（參考） 一、 填空題（每空2分，共20分）1 測量偏差、糾正偏差；2相同； 3按指數(shù)規(guī)律變化；4越高；5相角與180度之差；6采樣周期；7-wT/2； 8³10wn；9串模干擾；10調(diào)理電路。二、選擇題(每空2分，共10分）1 A；2A；3B；4B；5 B。 三、簡答題（每小題5分，共20分）1 由于出水干擾QO使水位下降時，浮子下降，進水口打開，水位逐漸增高，浮子逐漸上浮，當達到給定高度時，浮子將進水口堵死，從而保持設(shè)定高度。21) 零型系統(tǒng)；2) 0.1=1/(1+K) K=93通常，在系統(tǒng)

6、正向通道加入積分環(huán)節(jié)或增大開環(huán)放大系數(shù)，將會減少穩(wěn)態(tài)誤差，但將會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。4若連續(xù)信號所含頻率分量的最高頻率為，為使其采樣信號不失真，采樣頻率；若不滿足采樣定理，一個高頻信號將會變成低頻信號。四、（10分） 1） （3分） 2） ， （4分） ， （3分）評分：由于計算有誤，使wn計算有誤，可給1分。五、（10分）1） ， 故=3.9°；（5分）2） ， 故 （5分）評分：于計算有誤導致第2問有誤，但計算方法正確，可給3分。六、（10分） 1） 2） ， ， 要求 ， T<2 ， T>0評分：1）每小問各為5分 2) 若因有錯，導致T有錯，但求T方法正確，可得3

7、分；3) 求方法正確，但計算有誤，可得3分。七、（20分）1）S=(1-z-1)/T GC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1) 2）； 3） I： II： u1=0.9u(k)-0.91e(k)評分：1）第1小題10分，其余兩小題各5分； 2）由于第1小題計算有誤，使第2、3小題有誤，但方法正確，可給5分； 3）在第2小題中，若采用減小延遲方法繪結(jié)構(gòu)圖時亦算正確。計算機控制技術(shù)期末模擬試題（二）一、填空題(每空3分，共3Q分) 1閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是使被控量有較高的 。 2控制系統(tǒng)常常按其開環(huán)傳遞函數(shù)中所含 環(huán)節(jié)個數(shù)來分類，分為“0”型，“1”型系統(tǒng)等。 3控制系統(tǒng)相位穩(wěn)定裕度M反映

8、了系統(tǒng)運動的 。 4采樣周期T與采樣頻率s的關(guān)系是 。 5已知連續(xù)信號x（t）=e-10t， 其采樣信號x''(t) 。 6被控過程具有輸入純延遲時間為4s，那么經(jīng)驗上采樣周期應(yīng)取 。 7數(shù)字量輸入通道的調(diào)理作用除有濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離外還有 。 8AD轉(zhuǎn)換器常用的啟動方式除程序啟動、外同步觸發(fā)外還有 。 9對低頻干擾信號采用模擬濾波器進行濾波，由于濾波時間常數(shù)較大實現(xiàn)起來難度 .10為了加強濾波效果，可以同時使用幾種濾波方法，構(gòu)成 濾波算法， 二、選擇題(每題3分，共30分) 1當增大二階振蕩環(huán)節(jié)的自然頻率時，系統(tǒng)的超調(diào)量將( )。 A不變 B. 增加 C. 減少 2已知離散

9、系統(tǒng)脈外傳遞函數(shù)為：可知該系統(tǒng)是( L A. 穩(wěn)定的 B不穩(wěn)定的 C. 中性穩(wěn)定的 3穩(wěn)定的線性連續(xù)系統(tǒng)，其相穩(wěn)定裕度應(yīng)( )。 A. 大于零 B，等于零 C. 小于零 4在單位閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)里，增大開環(huán)放大系數(shù)K，則系統(tǒng)的穩(wěn)定程度通常( ) A減弱 B不變 C. 增強 5計算機控制系統(tǒng)中，減少采樣周期了，由于字長有限而產(chǎn)生的量化誤差( )。 A. 減小 B不變 C增大 6從相頻特性上來看，零階保持器是一個( )環(huán)節(jié)。 A相位超前 B. 相位滯后 C無相移 7在確定DA變換器的字長時，通常要求它的最小輸出量(分辨率)應(yīng)( )后續(xù)環(huán)節(jié)的死區(qū)。 A. 大于 B. 等于 C小于 8計算機控制系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)相比，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)不變的條件下，抑制干擾的能力 ( ) A增強 B減弱 C不變 9連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一個極點p5+j6，z變換后將映射到z平面的( )。 A. 單位圓外 B單位圓內(nèi) C單位圓上 l0在確定AD變換器精度時，通常要求它的精度應(yīng)( )傳感器的精度。 A高于 B. 小于 C. 等于三、簡答題(5分) 已知采樣周期T0.5s，試問在系統(tǒng)截止頻率處，零階保持器產(chǎn)生的相移, 試問應(yīng)取多大的采樣周期T。四、(15分) 若已知