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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)
重慶郵電大學2018年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
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
—
反
饋(2)_____
值
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
序
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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