《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》期末模擬試題(附答案)

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)期末模擬試題（附答案）計(jì)算機(jī)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(fù)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(diǎn)是，當(dāng)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(biāo)，靜態(tài)誤差系數(shù)越大， 精度。5 .系統(tǒng)的相穩(wěn)定裕度M,定義為開環(huán)頻率特性在截止頻率c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)，它的相頻特性小()=。8 .若已知閉環(huán)系統(tǒng)自然頻率為n,經(jīng)驗(yàn)上，

2、采樣頻率 s應(yīng)取 。9 .通常把疊加在被測信號上的干擾信號稱為 。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 問加入 。(選擇題(每題2分，共10分)1 .在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)里，通常當(dāng)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??；C不變。2 .控制算法直接編排實(shí)現(xiàn)與串聯(lián)編排實(shí)現(xiàn)相比，有限字長所引起的量化誤A較大；B較??；C相當(dāng)。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0A穩(wěn)定的；B不穩(wěn)定的；C臨界穩(wěn)定的。4,若以電機(jī)軸的轉(zhuǎn)角為輸入量，電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速為輸出量，則它的傳遞函數(shù)

3、為 環(huán)節(jié) 0A積分；B微分；C慣性。5 .在確定A/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111 / 112,已知單位負(fù)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(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）= n2/S（S+2 n）實(shí)測求得單位階躍響應(yīng)的=4.3%, t

4、s=2.5秒，試寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)并求n,為多少。五、（10分）現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為 0100OC,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(diǎn)遷移到500C ,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C(z)1）試寫出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)(z)CR(z)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Gc(s)(s 1)(s 0.2)U(s)Es)，T=0.5 秒1）試用一階向后差分變

5、換法，將其離散，求Gc二？2）將Gc（z）用第二種直接程序法編排實(shí)現(xiàn)，試求u （k）表達(dá)式，并畫出結(jié)構(gòu)圖;3）將該算法分成算法I與算法II,并畫出編程的流程圖。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)期末模擬試題（一）評分標(biāo)準(zhǔn)（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. - T/2; 8.10 n; 9.用模干擾；10.調(diào)理電路。二、選擇題（每空2分，共10分）1 . A; 2, A; 3, B; 4, B; 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(jìn)水口打開，水位逐漸

6、增高，浮 子逐漸上浮，當(dāng)達(dá)到給定高度時，浮子將進(jìn)水口堵死，從而保持設(shè)定高度。2 . 1）零型系統(tǒng)；2） 0.1=1/（1+K） K=93 .通常，在系統(tǒng)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max,為使其采樣信號不失真，采樣頻率s 2 max；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)D (s)2)% e2 ns2 2 nSts3.52.52 n0.707n 1.82rad/s（3分）（4分）（3分）評分：由于 計(jì)算有誤，使n計(jì)算有誤，可給1分 五、(10分)o1 )28 (1000o )

7、/ , 故A =3.9° ; (5分)n lg128.2/lg2 7(5 分)2 )2n (1000o 500。)/3.9, 故評分：于A計(jì)算有誤導(dǎo)致第2問有誤，但計(jì)算方法正確，可給六、（10分）1) G(z)1 e sT 0.5Zs s0.5K (11)Tz(z 1)20.5KT(z 1)G(z)0.5KT(z)1 G(z) (z 1 0.5KT)2)(z) z 1 0.5KT 0 ,K 2 ,(z) z 1 T 0要求 |z| |T 1| 1 ,1 (1 T) 1（1 T） 1 ,T<2（1 T） 1 ,T>0評分：1）每小問各為5分2）若因（z）有錯，導(dǎo)致T有錯，但

8、求T方法正確，可得3分;3)求（z）方法正確，但計(jì)算有誤，可得七、（20分）S=(1-z-1)/TGc(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1)_1(1 0.67z 1)1.36-(1 0.9z )2)u(k)3)I:II:評分:e(k)0.9u(k 1) 1.36e(k) 0.67e(k 1)；u(k) 1.36e(k) u1u1=0.9u(k)-0.91e(k)D2)3)返回第1小題10分，其余兩小題各5分；由于第1小題計(jì)算有誤，使第2、3小題有誤，但方法正確，可給5分；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(jì)算機(jī)控制技術(shù)期末模擬試題（二）一、填空題（每空3分，共3Q分）

9、1 .閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)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3反映了系統(tǒng)運(yùn)動的。4 .采樣周期T與采樣頻率 屆的關(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(yàn)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 。8 . A/D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(jìn)行濾波，由于濾波時間常數(shù)較大.實(shí)現(xiàn)起來難度10 .為了加強(qiáng)濾波效果，可以同時使

10、用幾種濾波方法，構(gòu)成 濾波算法,、選擇題（每題3分，共30分）1 .當(dāng)增大二階振蕩環(huán)節(jié)的自然頻率”時，系統(tǒng)的超調(diào)量 “,u將（）。A.不變 B.增加C.減少2 . 已知 離 散 系統(tǒng) 脈 外 傳遞 函 數(shù) 為（比十0,5）可知該系統(tǒng)是（x一0. 5）（之+。. 5±J0, 5）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 丁M應(yīng)（）。A.大于零B,等于零C.小于零4 .在單位閉環(huán)負(fù)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(qiáng)5 .計(jì)算機(jī)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

11、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D/A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(jì)算機(jī)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(qiáng) B.減弱C.不變9 .連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一個極點(diǎn) p= 5+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10 .在確定A/D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t=0.5s,試問在系統(tǒng)截止頻

12、率己=2rad/s處，零階保持器產(chǎn)生的相移 a 絳）=?如若使小口Q J 9試問應(yīng)取多大的采樣周期To四、（15分）若已知計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示1）試寫出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)6建）=等修=?之 <2）若K = l,試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的采樣周期丁的取值范圍 （已知£1人口二7匕八七一1）21五、（20分）數(shù)字慣性濾波器是RC模擬濾波器數(shù)字化.1）試用階間后差分法將其離散化，求G（C；設(shè)工0/秒;2）將該G，J）用直接程序?qū)崿F(xiàn)法編排實(shí)現(xiàn),寫由右齊）表達(dá)式.畫出實(shí)現(xiàn)框圖計(jì)算機(jī)控制技術(shù)期末模擬試題（二）參考答案、填空題（每空3分，共30分）1 .有較高精度2 .積分3 .平穩(wěn)性5 . 3

13、助丁6a一女丁）艮1j6 .?。? 0. 4）57 .功率驅(qū)動8 .定時啟動9 .較大10 .復(fù)合二、選擇題（每題3分，共30分）1 . A2,A3. A4. A5. C6. B7.C8. B9. A10. A三、簡答題（5分）1）9:（） 一0. 5rad； （2 分）2）T=5/57, 3 = 0. 0873s（3 分）四、（15分）r 1 -IT-K1）G（£）= K；Z=刈1注7=一 ms .Cz）（藝一一 一 G_ KTg 八、°叫 I十G（w）一匕一1 -l-kn（7 分）2）乙（。=£一1 卜K1,4（七）=三-1 +要求舊=1IW1一?。?（1/r2（1- 7 ）1,70（8 分）五、（20分）1）G（S 一了"” V"一；一1丁一七） +> J tI XT(Tf4 D-I&#