計(jì)算機(jī)控制技術(shù)試題

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)試題(2)一、填空題（每空2分，共20分）1閉環(huán)控制系統(tǒng)是使被控量有較高的 精度 。 2控制系統(tǒng)常常按其開環(huán)傳送函數(shù)中所含 積分 環(huán)節(jié)個(gè)數(shù)來分類，分為“0”型，“I”型系統(tǒng)等。3在一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)里，不同輸入與輸出之間的傳遞函數(shù)分母 相同 。4控制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性中的截止頻率wc的大小通常反映系統(tǒng)的 快速性 ，而相位裕度gM反映了系統(tǒng)運(yùn)動的 。5系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與 運(yùn)動平穩(wěn)度 有關(guān)。6在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中存在有五種信號形式變換，其中 等三種信號變換最重要。7若已給閉環(huán)系統(tǒng)的自然頻率為wn，經(jīng)驗(yàn)上，采樣頻率ws應(yīng)取為 。8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

2、間加入 。9平均值濾波是對信號y進(jìn)行m次采樣；濾波器的輸出 。二、簡答題（每題6分，共30分）1已知閉環(huán)系統(tǒng)如圖1所示， 試問：1）若R(s)為單位斜坡函數(shù)時(shí)，其穩(wěn)態(tài)誤差為多少？ 2）若N(s)為單位階躍函數(shù)時(shí)，其穩(wěn)態(tài)誤差為多少？ 3）R(s)、 N(s)同時(shí)作用時(shí)，總誤差為多少？ （不必進(jìn)行具體計(jì)算）2已知A點(diǎn)信號如圖2所示，試畫出B點(diǎn)、C點(diǎn)的信號圖形，設(shè)采樣周期T=p/2。3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在選擇AD變換器時(shí)應(yīng)注意哪幾項(xiàng)指標(biāo)？這些性能指標(biāo)應(yīng)根據(jù)什么原則選??？4已知如下兩種串聯(lián)環(huán)節(jié)，試寫出其輸出與輸入之間的傳遞函數(shù)G(z)。c*(t)T1/s1/s1/sG(z）TTc*(t)r(t) （已知

3、Z1/s= Z1/s2=Tz/(z-1)2）r(t)T 1/sG(z） 圖 35已知x(t)=(0.5+5sin3t) 采樣周期T=2p/3，試求 采樣信號x*(t)。三、（12分）已知系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)漸近幅頻特性曲線如圖4所示，試求： 1）靜態(tài)誤差系數(shù)；2）截止頻率wc；3）相穩(wěn)定裕度gML(w)20dB-20wcw1/T1圖 4四、（10分）已知控制器的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，若該控制器采用定點(diǎn)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，試為其配置比例尺，并畫出配置比例尺后的結(jié)構(gòu)圖。u (k)e (k)0.40.60.2-0.61.4z-1z-1圖 5五、（13分）若已知計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示r (t)TT-T=1秒c (t

4、)c*(t)KZOH圖 61）試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K的范圍；2）若將該系統(tǒng)改為連續(xù)系統(tǒng)（即取消采樣開關(guān)及ZOH），試問使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。3）所得結(jié)果說明了什么問題？ 注：已知Za/s(s+a)=z(1-e-aT)/(z-1)(z- e-aT) 六、（15分）數(shù)字慣性濾波器是RC模擬濾波器數(shù)字化， ，Tf=RC1）試用一階向后差分法將其離散化，求Gf(z)；2）將該Gf(z)用直接程序?qū)崿F(xiàn)法編排實(shí)現(xiàn)，寫出u(k)表達(dá)式，畫出實(shí)現(xiàn)框圖；3）將該算法分成算法I及算法II，并畫出程序流程圖。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（2）評分標(biāo)準(zhǔn)（參考）一、填空題（每空2分，共20分）1精度；2積分；3相同； 4快速性；5運(yùn)

5、動平穩(wěn)性； 6系統(tǒng)本身特性；外作用；7采樣、量化、零階保持器；8；9調(diào)理電路； 10二、簡答題（每題6分，共30分）1 01； 0； 01 第1問2分，第2問2分，第3問2分。 2每項(xiàng)各3分。3（1）精度：應(yīng)高于傳感器的精度一個(gè)數(shù)量級；（2分）（2）分辨率：即字長，應(yīng)根據(jù)測試信號的動態(tài)范圍確定；（2分）（3）轉(zhuǎn)換速率：根據(jù)系統(tǒng)的頻帶或信號的變化頻率。 （2分）4（1） ， （3分）（2），（3分）5 （ 若僅寫出，只能給3分）三、（12分） 1），； （4分） 2）；（4分） 3），故 （4分）四、（10分）1）“分子分母系數(shù)除以2，并加入1/2的限幅和乘以2”的結(jié)果為4分；2）“加入2-3的限幅及乘以23”的結(jié)果為6分。五、（13分）1），（3分） 要求：， ， 取 （由于系統(tǒng)均為負(fù)反饋），所以 （5分）2）該系統(tǒng)為一階系統(tǒng)，均穩(wěn)定；3）表明系統(tǒng)變?yōu)椴蓸酉到y(tǒng)后系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。評分：1）第1小題滿分為8分，如果方法正確，計(jì)算有誤，可給4分；2）第2問滿分為2分； 3）第3問滿分為3