重慶郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)控制試卷

裝密I I裝密I II iI專I|業(yè)I定封重慶郵電學(xué)院 學(xué)年第學(xué)期計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 考試題題號(hào)—-一二四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)評(píng)卷人一、填空題（每空2分，共20分）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 O系統(tǒng)的穩(wěn)定性僅與系統(tǒng) 特性有關(guān)。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中存在有五種信號(hào)形式的變換，其中 等三種信號(hào)形式變換最重要。若連續(xù)信號(hào)的最高頻率為co,按采樣定理要求采樣頻率co應(yīng)大于 TOC\o"1-5"\h\zmax s脈沖傳遞函數(shù)定義為在零初始條件下系統(tǒng) 之比。若已給閉環(huán)系統(tǒng)的自然頻率為CD,經(jīng)驗(yàn)上，采樣頻率CD應(yīng)取為 on s通常把 的干擾信號(hào)稱為串模干擾。平均值濾波是對(duì)信號(hào)y進(jìn)行m次采樣；濾波器的輸出y（k）= o系統(tǒng)傳遞函數(shù) 的分布狀況決定了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。若信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍為N,計(jì)算機(jī)字長(zhǎng) o、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）1?圖1所示的有源RC網(wǎng)絡(luò)是一種 環(huán)節(jié)。A積分；B微分；C慣性。在單位閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)里，通常若增大系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)，則系統(tǒng)的穩(wěn)定程度 o A減弱；B不變；C增強(qiáng)。連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一個(gè)極點(diǎn)P=5,Z變換后將映射到Z平面的 oA單位園外；B單位園上；C單位園里。雙線性變換的一個(gè)特性是，連續(xù)傳遞函數(shù)經(jīng)過(guò)雙線性變換后所得Z傳遞函數(shù)的穩(wěn)

態(tài)增益態(tài)增益A增大；B不變；C減小。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 0A增強(qiáng)；B減弱；C不變。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）1.試簡(jiǎn)單說(shuō)明如何根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性來(lái)判斷閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。C點(diǎn)的信號(hào)圖形，設(shè)采樣周期T=ti/2C點(diǎn)的信號(hào)圖形，設(shè)采樣周期T=ti/2。9 kABc計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在選擇A/D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)什么原則選取。試簡(jiǎn)單說(shuō)明控制器直接編排實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。已知某系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)如圖3所示，試確定該系統(tǒng)的類型及開環(huán)放大系數(shù)。四、（15分）已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）二K/s（O.ls+l）,試計(jì)算K=10和K=5時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的阻尼比＜、自然頻率3“、超調(diào)量O%及ts，并討論K對(duì)響應(yīng)特性的影響。五、（15分）若已知計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示T=1秒T=1秒zoh]—年TOC\o"1-5"\h\zI 十 Ii級(jí) ii ii ii i裝 密1 1 1)試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K的范圍；I II專 I 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)；I 業(yè) II | 試問(wèn)使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。} j 3)所得結(jié)果說(shuō)明了什么問(wèn)題。! ； [注：已知Z[a/s(s+a)]=z(l-eaT)/(z-l)(z-eaT)]I ＞六、(15分)已知連續(xù)控制器的傳遞函數(shù)為：i I 一I I g(s)="$)=i/(ts+1)‘T—0.5‘米樣周期T=0.1秒I I fE(s)f t|班;1)試用一階向后差分法將其離散化，求Gf(z)；,級(jí)?-‘ ； 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;1 1 3)將該算法分成算法I及算法II,并畫出程序流程圖。重慶郵電學(xué)院 學(xué)年第學(xué)期計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 考試題題號(hào)—-一 四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)評(píng)卷人1一、簡(jiǎn)答題：(每題7分，共42分)j1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是怎樣分類的？按功能和控制規(guī)律可分為哪幾類？I2.簡(jiǎn)述逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理與過(guò)程？! 3.簡(jiǎn)述在CPU對(duì)過(guò)程輸入輸出通道的控制方式中中斷控制方式的工作過(guò)程？\ 4.簡(jiǎn)述采樣-保持器的工作原理？其主要用途？i5.DCS系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？分別說(shuō)明其作用？-6.專家控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成原理是什么？其主要特征是什么？I二、某溫度測(cè)量系統(tǒng)，其測(cè)量范圍為0-1000°C,經(jīng)溫度變送器輸出電壓為0?5V,再經(jīng)8位A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換的模擬輸入范圍為0?5V。當(dāng)某時(shí)刻的采樣值為ABH時(shí)，其

測(cè) 量的溫度值是多少？（寫出計(jì)算步驟）（10分）三、 設(shè)被測(cè)量溫度變化范圍0?120CTC,如果要求誤差不超過(guò)0.4°C,應(yīng)選用分辨率為多少位的A/D轉(zhuǎn)換器，假設(shè)ADC的分辨率與精度一樣。（寫出計(jì)算步驟）（8分）四、 用Z變換法求解如下差分方程（5分）y（k+2）-3y（k+1）+2y（k）=u（k）,u（k）=l（k）初始條件：y（0）=0,y（l）=0五、已知采樣系統(tǒng)的采樣間隔為1秒，試確定下圖所示的系統(tǒng)開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)和閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。（15分）七、某系統(tǒng)的連續(xù)控制器設(shè)計(jì)為D（滬器1+TS

j—1+TS2，試用前向差分法求數(shù)字控制器六、設(shè)一溫度測(cè)控系統(tǒng)的溫度測(cè)量范圍為0?1000°Co經(jīng)放大、變送后，其對(duì)應(yīng)的輸出電壓為0?5V,采用12位A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓為0?5V。由于傳感器的非線性。對(duì)傳感器進(jìn)行了標(biāo)定。得到一組溫度數(shù)字量的關(guān)系表。如圖所示。求當(dāng)A/D七、某系統(tǒng)的連續(xù)控制器設(shè)計(jì)為D（滬器1+TS

j—1+