計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 試題及答案

一、選擇1．下列哪個(gè)芯片不是A/D轉(zhuǎn)換芯片（B）

A.0809B.0832C.574AD.16742.以下哪項(xiàng)不是抗串模干擾的措施（B）

A.布線隔離B.平衡對(duì)稱輸入C.過壓保護(hù)D.光電隔離3.階躍函數(shù)1（t）的Z變換是（C）

4.達(dá)林算法主要適用于（C）的系統(tǒng)。

A.對(duì)快速性要求比較高B.對(duì)穩(wěn)定性要求比較高C.被控對(duì)象含純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)D.給定值頻繁變化

5.CD4051是（A）的模擬開關(guān)。

A.單端8通道B.雙端8通道C.雙端4通道D.單端4通道6.模擬積分器1/s

的Z變換是（A）。A.B.C.1D.

7.對(duì)于變化比較快的周期脈動(dòng)的參數(shù)采樣值進(jìn)行平滑濾波，如壓力、流量等，則可選用的濾波方法是（B）。

A、中值濾波B、加權(quán)平均濾波C、低通濾波D、限幅濾波8.12位的A/D轉(zhuǎn)換芯片，滿量程輸入電壓10V，則其分辨率為(A)mV。A.2.44B.4.88C.3.66D.1.229．不屬于模擬量輸入通道組成部分的是（D）。

A.傳感器B.信號(hào)調(diào)理電路C.A/D轉(zhuǎn)換器D.輸出驅(qū)動(dòng)電路

10．計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸出量穩(wěn)定的條件為（B）。

A.脈沖傳遞函數(shù)的極點(diǎn)全部位于z平面的單位圓上B.脈沖傳遞函數(shù)的極點(diǎn)全部位于z平面的單位圓內(nèi)C.脈沖傳遞函數(shù)的極點(diǎn)全部位于z平面的單位圓外D.脈沖傳遞函數(shù)的極點(diǎn)至少有一個(gè)位于z平面的單位圓內(nèi)11．采用ADC0809構(gòu)成模擬量輸入通道，ADC0809的作用是（C）。

A.把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量

B.把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量

C.把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量和8路輸入開關(guān)D.8路輸入開關(guān)

12．DAC0832芯片的VREF引腳接+5V，IOUT1引腳接集成運(yùn)放的反相輸入端，

IOUT2引腳接地，當(dāng)輸入為01010000B時(shí)，集成運(yùn)放的輸出為（D）

A.-2.500VB.+2.500VC.-1.2500VD.-1.5625V

13、三相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù)為30，當(dāng)該步進(jìn)電機(jī)用6拍方式工作時(shí)，其步距角是（B）度

A.1.5B.2C.3D.614、在6位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示方案中，正確的是（A）。

A.段碼決定了數(shù)碼管顯示的內(nèi)容B.位選碼決定了數(shù)碼管顯示的內(nèi)容C.段碼決定了哪位LED數(shù)碼管工作D.不需要位選碼。15.某三相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上均勻分布30個(gè)矩形小齒，當(dāng)該步進(jìn)電機(jī)采用三相6拍方式工作時(shí)，要讓該電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)720圈，則步進(jìn)時(shí)鐘的步進(jìn)頻率是（D）。A.108HzB.1080HzC.216HzD.2160Hz

16．在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，被測(cè)參數(shù)經(jīng)傳感器、變送器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，還要用（A）把該標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)分時(shí)送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

A.多路開關(guān)B.D/A轉(zhuǎn)換器C.放大電路D.濾波器17．零階保持器具有（C）濾波特性

A．帶通B．高通C．低通D．帶阻18．前饋控制作為一種開環(huán)控制，其主要作用是（B）

A．可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性B．可以對(duì)特定干擾完全補(bǔ)償C．可以加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度D．可以減小超調(diào)量19．

能較好地消除隨機(jī)脈沖干擾的數(shù)字濾波方法是（A）。

A.中值濾波B.限速濾波C.低通濾波D.加權(quán)平均濾波20．采用PWM脈沖對(duì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，最佳的控制方案是（B）

A．保持PWM脈沖的高電平持續(xù)時(shí)間不變，只改變低電平的持續(xù)時(shí)間B．保持PWM脈沖的周期不變，同時(shí)改變高、低電平的持續(xù)時(shí)間C．保持PWM脈沖的低電平持續(xù)時(shí)間不變，只改變高電平的持續(xù)時(shí)間D．以上方法都可以二、簡答21.簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中干擾的分類，各種類型中都有哪些干擾？按干擾產(chǎn)生的原因分類：放電干擾、高頻振蕩干擾、浪涌干擾；按干擾傳導(dǎo)模式分類：串模干擾、共模干擾；按干擾波形及性質(zhì)分類：持續(xù)正弦波、偶發(fā)脈沖電壓波形、脈沖序列。22、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能可以用穩(wěn)定性、能控性、能觀測(cè)性、穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性來表征，相應(yīng)地可以用穩(wěn)定裕量、穩(wěn)態(tài)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)和綜合指標(biāo)來衡量一個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)劣。23.簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類。

直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）、操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)（DPS）、計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）。24.簡述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入通道的組成。信號(hào)測(cè)量部分、信號(hào)調(diào)理電路、模擬多路開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、輸入接口電路。

25.分析PID控制器中的比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的控制作用。比例調(diào)節(jié)的控制作用：迅速反映誤差，減小誤差；

積分調(diào)節(jié)的控制作用：積累誤差，最終消除穩(wěn)態(tài)誤差；積分太強(qiáng)，會(huì)使動(dòng)態(tài)響應(yīng)變遲緩

微分調(diào)節(jié)的控制作用：克服系統(tǒng)的慣性，加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，減小超調(diào)量，提高穩(wěn)定性。

三、設(shè)計(jì)題26.采用7406倒相器、大功率達(dá)林頓晶體管、電阻、二極管、并行輸入輸出可編程8255芯片等元器件，設(shè)計(jì)一個(gè)三相步進(jìn)電機(jī)控制接口電路，具體要求如下：（1）畫出設(shè)計(jì)的接口電路圖

（2）寫出三相步進(jìn)電機(jī)在三相六拍工作方式下的輸出控制字，見下表：

步序控制位通電狀態(tài)PA口的輸出控制字PA2/C相PA1/B相PA0/A相1011AB03H2110BC06H3101CA05H

四、綜合題27.設(shè)對(duì)第一象限直線OA進(jìn)行插補(bǔ)，已知直線OA的起點(diǎn)坐標(biāo)為O(0,0)，終點(diǎn)坐標(biāo)為A(3,2)。（1）按照逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)，進(jìn)行列表計(jì)算；（2）畫出直線插補(bǔ)的走步軌跡圖，并標(biāo)明數(shù)控刀具的進(jìn)給方向和坐標(biāo)。解：（1）直線插補(bǔ)的起點(diǎn)與OA的起點(diǎn)O點(diǎn)重合，此時(shí)的偏差值F=0。終點(diǎn)坐標(biāo)為A(3,2)，xe=3,ye=2。計(jì)數(shù)長度l=3+2=5即x方向走3步，y方向走2步，共5步。插補(bǔ)過程見下表：

直線插補(bǔ)的走步軌跡圖，數(shù)控刀具的進(jìn)給方向和坐標(biāo)見下圖：

28.在如圖所示的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中

已知系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)廣義被控對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)求解下列問題：

（1）數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)(2)系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)，輸出量的Z變換Y(z)(3)系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)，輸出量的穩(wěn)態(tài)值解：由Z變換的終值定理，得到系統(tǒng)輸出量的穩(wěn)態(tài)值

29.某計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的廣義被控對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)為針對(duì)單位階躍輸入,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)最小拍無紋波數(shù)字控制器。(1)求該最少拍無紋波數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)解：最小拍無紋波控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)必須為由于G(z)的零點(diǎn)為-2/3，極點(diǎn)為1（單位圓上）和0.2（單位圓內(nèi)），所以：m=1,w=1,v=0,因?yàn)槭轻槍?duì)階躍輸入進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以q=1，代入上式，得到最小拍無紋波控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：

得到最少拍無紋波數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)為:

29.(2)求系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)，輸出量的Z變換Y(z)解：單位階躍輸入的Z變換為：得到該系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)，輸出量的Z變換為：（3）求系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)的輸出序列（用長除法）根據(jù)Z變換的定義，從上式可以得到：該系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)的輸出序列為：

y(kT)={0,0.6,1,1,1,1………}(k=0,1,2,3,….)

30.求零階保持器的Z變換，其中T是采樣周期。解：方法1

方法2

先求零階保持器

H(s)的反拉氏變換：再求h(t)的Z變換:31.設(shè)有一溫度控