内容发布更新时间 : 2024/12/27 6:53:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

计算机控制技术试题

一、填空题（每空2分，共20分）

1．闭环控制系统是使被控量有较高的精度。

2．控制系统常常按其开环传送函数中所含积分环节个数来分类，分为“0”型，“I”型系统等。 3．在一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母相同。

4．控制系统开环对数频率特性中的截止频率?c的大小通常反映系统的快速性，而相位裕度?M反映了系统运动的。

5．系统的稳态误差与运动平稳度有关。 6．在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中等三种信号变换最重要。 7．若已给闭环系统的自然频率为?n，经验上，采样频率?s应取为。 8．为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入。 9．平均值滤波是对信号y进行m次采样；滤波器的输出y(k)?。 二、简答题（每题6分，共30分） 1. 简述积分饱和的作用及抑制方法。 2. 说明最小拍无差控制系统的特点及应用范围。 3. 说明数字PID中积分单元参数对控制性能的影响及PID调整的简单思想。 4. 说明最小拍无差控制系统的特点及应用范围。 5. 简单说明大林算法及使用场合。 简述常态干扰的抑制方法。 简述计算机控制系统的典型形式。 1．已知闭环系统如图1所示， 试问：1）若R(s)为单位斜坡函数时，其稳态误差为多少？ 2）若N(s)为单位阶跃函数时，其稳态误差为多少？ 3）R(s)、N(s)同时作用时，总误差为多少？ （不必进行具体计算）

2．已知A点信号如图2所示，试画出B点、C点的信号图形，设采样周期T=?/2。

3．计算机控制系统在选择A／D变换器时应注意哪几项指标？这些性能指标应根据什么原则选取？

4．已知如下两种串联环节，试写出其输出与输入之间的传递函数G(z)。

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（已知Z[1/s]=

z (z?1)Z[1/s2]=Tz/(z-1)2） 图3

5．已知x(t)=(0.5+5sin3t) 采样周期T=2?/3，试求 采样信号x*(t)。 T r(t) T 1/s r(t) G(z1/s 1/s T c*(t

G(z1/s T c*(t

三、（12分）已知系统开环对数渐近幅频特性曲线如图4所示，试求： 1）静态误差系数；2）截止频率?c；3）相稳定裕度?M

L(?) 20 [-20] dB 1 ?c 1/T 图5 ? 五、（13分）若已知计算机控制系统结构如图6所示

r(t) T ? K的范围； 1）试确定使系统稳定的3）所得结果说明了什么问题？ ZOK T H T=1c*(t) 图6 c(t) 2）若将该系统改为连续系统（即取消采样开关及ZOH），试问使系统稳定的K值范围。 [注：已知Z[a/s(s+a)]=z(1-e-aT)/(z-1)(z-e-aT)] 六、（15分）数字惯性滤波器是RC模拟滤波器数字化， Gf(s)?U(s)?1/(Tfs?1)，Tf=RC E(s)1）试用一阶向后差分法将其离散化，求Gf(z)； 2）将该Gf(z)用直接程序实现法编排实现，写出u(k)表达式，画出实现框图； 3）将该算法分成算法I及算法II，并画出程序流程图。

计算机控制技术（2） 评分标准（参考）

一、填空题（每空2分，共20分）

1．精度；2．积分；3．相同；4．快速性；5．运动平稳性；6．系统本身特性；外作用；7．采样、量化、

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1m零阶保持器；8．(4~10)?n；9．调理电路；10．?y(i)

mi?1二、简答题（每题6分，共30分）

1．0．1；0；0．1

3．（1）精度：应高于传感器的精度一个数量级；（2分）

（2）分辨率：即字长，应根据测试信号的动态范围确定；（2分） （3）转换速率：根据系统的频带或信号的变化频率。（2分） 4．（1）G(z)?Z?Tz?1??，（3分） 2?2s(z?1)??zzz2?1??1?（2）G(z)?Z???Z???，（3分） ??2ss(z?1)(z?1)(z?1)???????2?*k)]?(t?kT)??0.5?(t?kT) 5．x(t)??x(k)?(t?kT)??[0.5?5sin(3?3k?0k?0k?0（若仅写出x(k)?0.5，只能给3分） 三、（12分）1）K?10，Kv?1/K?0.1；（4分） 2）?c?10； 3）G(s)? （4分） 10，故?(?c)??90o?tg?110T s(Ts?1)??M?180o?90o?tg?110T（4分） 五、（13分） ?1?e?sT1??1?0.632K?1?K(1?z)Z?1）G(z)?K?Z???s(s?1)?(z?0.368)，（3分） ss?1????要求：|z|?|0.368?0.632K|?1 (0.368?0.632K)??1，?K?2.16 (0.368?0.632K)?1，?K??1 取K?0（由于系统均为负反馈），所以0?K?2.16（5分） 2）该系统为一阶系统，K?0均稳定； 3）表明系统变为采样系统后系统的稳定性降低。 评分：1）第1小题满分为8分，如果方法正确，计算有误，可给4分； 2）第2问满分为2分；3）第3问满分为3分。 数字控制器的直接设计算法是以为基础的系统。 常用的数字滤波方法（最少四种）：。 一、填空题(每空2分，共20分)

1．在一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母相同 2．系统的稳定性仅与系统本身固有特性有关。

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