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文檔簡介

重慶郵電大學2018年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

機密★啟用前

重慶郵電大學

2018年攻讀碩士學位研究生入學考試試題

科目名稱:機電系統(tǒng)計算機控制

科目代碼:804

考生注意事項

1、答題前,考生必須在答題紙指定位置上填寫考生姓名、報考

單位和考生編號。

2、所有答案必須寫在答題紙上,寫在其他地方無效。

3、填(書)寫必須使用0.5mm黑色簽字筆。

4、考試結(jié)束,將答題紙和試題一并裝入試卷袋中交回。

5、本試題滿分150分,考試時間3小時。

注:所有答案必須寫在答題紙上,試卷上作答無效!第1頁(共8頁)

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一、單項選擇題(本大題共20小題,每題2分,共40分)

(1)時間上和數(shù)值上都離散的信號指的是:()

A、連續(xù)信號;

B、離散信號;

C、模擬信號;

D、數(shù)字信號。

(2)若已知某傳感器輸出電壓范圍為0~25mV(對應(yīng)于0~450物理量范圍),

如果采集系統(tǒng)需分辨0.1個單位的物理量,則選擇的A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)應(yīng)不

小于:()。

A、8位;

B、12位;

C、13位;

D、16位。

(3)CNC機床按照刀具相對工件移動的軌跡可將其控制方式分為:()

A、點位控制和連續(xù)路徑控制;

B、直線控制和圓弧控制;

C、階躍控制和平滑控制;

D、位移控制和直線控制。

(4)數(shù)字隨動系統(tǒng)設(shè)計中常用的最少拍控制性能指標是指:()

A、超調(diào)量最大;

B、上升時間最短;

C、調(diào)節(jié)時間無限;

D、調(diào)節(jié)時間最短。

(5)計算機作控制器的機電控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)類似,其性能的優(yōu)劣可

用穩(wěn)定裕度、()來衡量。

A、穩(wěn)態(tài)指標和動態(tài)指標;

B、靜態(tài)指標和穩(wěn)態(tài)指標;

C、快速指標和動態(tài)指標;

D、系統(tǒng)指標和動態(tài)指標。

(6)A/D轉(zhuǎn)換是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,轉(zhuǎn)換過程依次由以下四個步驟完

注:所有答案必須寫在答題紙上,試卷上作答無效!第2頁(共8頁)

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成:()

A、采樣、保持、量化和編碼;

B、量化、保持、采樣和編碼;

C、編碼、采樣、保持和量化;

D、采樣、量化、保持和編碼。

(7)A/D轉(zhuǎn)換過程中允許有一定的量化誤差,若采用n位A/D轉(zhuǎn)換器對采樣

信號進行量化編碼,設(shè)????和?min分別表示輸入信號的最大值和最小值,

則最小量化單位?和舍入誤差?應(yīng)分別為:()

A、(??????min)/2?1和?1/2????1/2?;

?

B、(??????min)/2?1和?1/2????1/2?;

?

C、(??????min)/2?1和??????;

D、(????+?min)/2?1和?1/2????1/2?。

(8)用計算機實現(xiàn)PID控制規(guī)律,將PID控制規(guī)律簡單離散化將不能得到比模

擬調(diào)節(jié)器優(yōu)越的控制質(zhì)量,以下對其原因描述錯誤的是():

A、用計算機做控制器,在零階保持器作用下,控制量在一個采樣周期內(nèi)不變;

B、計算機進行數(shù)值計算和輸入輸出等工作需要一定時間,造成控制作用延遲;

C、計算機的有限字長和A/D、D/A轉(zhuǎn)換精度將造成控制作用的誤差;

D、簡單離散化會降低計算機的運算速度和邏輯判斷能力。

(9)數(shù)控機床中刀具的運動空間被離散化為一個網(wǎng)格區(qū)域,則:()

A、每兩個網(wǎng)格為刀具的基本運動單位;

B、網(wǎng)格大小為一個脈沖當量;

C、刀具位移的大小只能是網(wǎng)格大小的奇數(shù)倍;

D、刀具只能運動到網(wǎng)格中心位置。

(10)在數(shù)控機床或工業(yè)機器人的伺服傳動系統(tǒng)中,若輸入為模擬或數(shù)字的電

信號,其輸出(或受控物理變量)通常是:()

A、機械位置和相對路徑的變化率(速度);

B、連續(xù)路徑和機械位移的變化率(速度);

C、機械位置和機械位移的變化率(速度);

D、機械位置和連續(xù)路徑的變化率(速度)。

(11)當線性離散系統(tǒng)的閉環(huán)極點位于Z平面的單位圓內(nèi)的左半平面時,系統(tǒng)

注:所有答案必須寫在答題紙上,試卷上作答無效!第3頁(共8頁)

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的輸出響應(yīng)是()的。

A、等幅振蕩;

B、振蕩衰減;

C、振蕩發(fā)散;

D、單調(diào)發(fā)散。

(12)逐點比較直線插補工作過程中,插補過程的每一步要依次經(jīng)過的工作節(jié)

拍包括:()

A、偏差判別、坐標進給、偏差計算、終點判別;

B、偏差計算、偏差判別、坐標進給、終點判別;

C、終點判別、偏差判別、偏差計算、坐標進給;

D、偏差判別、偏差計算、坐標進給、終點判別。

(13)對于一個單輸入、單輸出的線性定常系統(tǒng),其穩(wěn)定性可由閉環(huán)脈沖傳遞

函數(shù)特征方程的根在Z平面中的位置來確定,為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性,特征

方程的全部根必須位于Z平面中:()。

A、單位圓的內(nèi)部;

B、單位圓的左部;

C、單位圓的外部;

D、單位圓的右部。

(14)步進電動機的轉(zhuǎn)角位移量是通過()決定的。

A、脈沖寬度;

B、脈沖相位;

C、脈沖數(shù)量;

D、脈沖占空比。

(15)下列選項關(guān)于采樣過程的描述錯誤的是:()

A、以一定的時間間隔對連續(xù)信號進行采樣,使連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的

脈沖序列的過程稱為采樣過程;

B、以一定的時間間隔對連續(xù)信號進行采樣,使連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成時間上、幅值

上離散的數(shù)字信號的過程稱為采樣過程;

C、對連續(xù)信號采樣可以解釋為理想單位脈沖被作了連續(xù)信號幅值調(diào)制;

D、對連續(xù)信號采樣可以解釋為連續(xù)信號被理想單位脈沖作了離散調(diào)制。

注:所有答案必須寫在答題紙上,試卷上作答無效!第4頁(共8頁)

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(16)直流測速發(fā)電機輸出的信號是:()

A、與轉(zhuǎn)速成正比的交流電壓;

B、與轉(zhuǎn)速成反比的交流電壓;

C、與轉(zhuǎn)速成正比的直流電壓;

D、與轉(zhuǎn)速成反比的直流電壓。

(17)一般來說,如果增大幅值穿越頻率??的數(shù)值,則動態(tài)性能指標中的調(diào)整

時間??:()。

A、增加;

B、減??;

C、不變;

D、不定。

(18)計算機控制系統(tǒng)的一般要求:()

A、穩(wěn)定性、無偏性、可靠性;

B、穩(wěn)定性、精確性、快速性;

C、穩(wěn)定性、可靠性、魯棒性;

D、收斂性、精確性、快速性。

(19)在設(shè)計最少拍數(shù)字隨動系統(tǒng)時,以下考慮的問題中正確的描述是:()。

A、對特定輸入信號,穩(wěn)態(tài)后,系統(tǒng)采樣時刻點輸出存在靜差;

B、準確跟蹤信號的拍數(shù)最多;

C、數(shù)字控制器在物理上應(yīng)是不可實現(xiàn)的;

D、閉環(huán)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。

(20)面向工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計的可編程序控制器屬于()操作的電子裝置。

A、邏輯運算;

B、數(shù)字運算;

C、智能運算;

D、算術(shù)運算。

二、簡答題(本大題共5小題,共50分)

(1)圖1為典型計算機控制系統(tǒng)的基本框圖,試補充框圖中(1)和(2)中的

器件名稱?(2分)說明其基本功能?(4分)并舉例說明為何在計算機控制系

統(tǒng)中要采用該兩個器件?(4分)

注:所有答案必須寫在答題紙上,試卷上作答無效!第5頁(共8頁)

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微型計算機

給定值被控參數(shù)

控制器(1)_____執(zhí)行器被控對象

饋(2)_____

圖1典型計算機控制系統(tǒng)基本框圖

(2)在機電控制系統(tǒng)的分類中,按輸出量分類,可分為恒值控制系統(tǒng)、程序控

制系統(tǒng)和隨動控制系統(tǒng),請簡要說明三種控制系統(tǒng)的基本特征并分別舉出一個

典型的應(yīng)用案例?(10分)

(3)簡述機電控制系統(tǒng)的性能要求和穩(wěn)態(tài)指標的含義?(10分)

(4)簡述比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的作用并簡述增量型PID控制方式有

哪些優(yōu)點?(10分)

(5)數(shù)字濾波器與模擬濾波器相比有哪些優(yōu)點?(10分)

三、計算題(本大題共4小題,共40分)

附表1常用函數(shù)的拉氏變換和z變換表

拉氏變換時間函數(shù)變換

號Es()et()ZEz()

11δ(t)1

1z

21(t)

sz1

1Tz

3t

s2(z1)2

1t2T2z(z1)

4

s322(z1)3

1z

5eat

sazeaT

1TzeaT

6teat

(sa)2(zeaT)2

(1)用z變換位移定理求解差分方程:x(k+2)+3x(k+1)+2x(k)=0。已知初始

條件x(0)=0,x(1)=1,求x(k)(10分)

注:所有答案必須寫在答題紙上,試卷上作答無效!第6頁(共8頁)

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s2

(2)求拉氏變換G(s)所對應(yīng)的z變換?(10分)

s(s1)

K

(3)設(shè)被控對象傳遞函數(shù)為G(s),對象前接有零階保持器,試求廣

ps(s1)

義對象的脈沖傳遞函數(shù)。(10分)

(4)以數(shù)控機床零件加工中刀具的軌跡運動控制過程為例,試用逐點比較法插

補第二象限直線OA,如圖2所示,起點O在坐標原點,終點坐標(-3,5),寫出

插補運算過程,并畫出插補軌跡。(10分)

y

A(-3,5)

-xO

圖2第二象限插補直線

四、綜合體(本大題共2小題,共20分)

(1)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計實例:一部AGV運輸車供8個加工工位使用,如圖3

所示,PLC上電后,AGV停在某個加工工位,若無用車呼叫(

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