计算机控制技术试题
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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
)k(y。
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)。
(已知 Z[1/s]=
)
1z (z
- Z[1/s 2
]=Tz/(z-1)2
)
5.已知x(t)=+5sin3t) 采样周期T=2?/3,试求 采样信号x *
(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
五、(13分)若已知计算机控制系统结构如图6所示
12K 值范围。 3 [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, )1/(1)
()()(+==s T s E s U s G f f ,T f =RC
1)试用一阶向后差分法将其离散化,求G f (z);
2)将该G f (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、零阶保持器;8.n ω)10~4(;9.调理电路; 10.∑=m
i i y m 1
)(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)
c *
(t)
c *
(t)
c *
(t)
(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)22)1(1)(-=⎥⎦
⎤⎢
⎣⎡=z Tz s Z z G , (3分) (2)2
2)1()1()1(11)(-=-⋅-=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡=z z z z z z s Z s Z z G ,(3分) 5.∑∑∑∞=∞=∞=-=-⋅+=-=0
00*
)(5.0)()]323sin(55.0[)()()(k k k kT t kT t k kT t k x t x δδπδ ( 若仅写出5.0)(=k x ,只能给3分)
三、(12分) 1)10=K ,1.0/1==K K v ; (4分) 2)10=c ω;
(4分)
3))
1(10
)(+=
Ts s s G ,故T tg o c 1090)(1---=ωϕ
T tg o o M 10901801
---=∴γ (4分)
五、(13分)
1))368.0(632.0)1(1)1(111)(1
-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+-⋅=--z K s s Z z K s s e Z K z G sT ,(3分)
要求:1|632.0368.0|||<-=K z
1)632.0368.0(->-K , 16.2<∴K 1)632.0368.0(<-K , 1->∴K
取 0>K (由于系统均为负反馈),所以 16.20< 2)该系统为一阶系统,0>K 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。 3.在计算机控制系统中存在有五种信号形式的变换,其中采样、量化、零阶保持(信号恢复)等三种信号形式变换最重要。 4.若连续信号的最高频率为?max ,按采样定理要求采样频率?s 应大于2max ω 5.脉冲传递函数定义为在零初始条件下系统输出量Z 变换与输入量Z 变换之比。6.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(4--10)?n