《计算机控制技术》期末模拟试题(附答案) 下载本文

《计算机控制技术》期末模拟试题(一)

一、填空题(每空2分,共20分)

1.闭环负反馈控制的基本特征是 。 2.闭环控制系统里,不同输出与输入之间的传递函数分母 。 3.惯性环节的主要特点是,当其输入量发生突然变化时,其输出量不能突变,而是按 变化。

4.静态误差系数是系统在典型外作用下精度的指标,静态误差系数越大,精度 。

5.系统的相稳定裕度处 。

6.离散系统稳定性与连续系统不同,它不仅与系统结构和参数有关,还与系统的 有关。

7.零阶保持器是一个相位滞后环节,它的相频特性φ()= 。 8.若已知闭环系统自然频率为取 。

9.通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为 。

10.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 。

二、选择题(每题2分,共10分)

1.在计算机控制系统里,通常当采样周期T减少时,由于字长有限所引起的量化误差将 。

A 增大;B 减小;C 不变。

2.控制算法直接编排实现与串联编排实现相比,有限字长所引起的量化误差 。

A 较大;B 较小;C 相当。

3.某系统的Z传递函数为G(z) = (z+ / (z+ ,可知该系统是 。 A稳定的;B不稳定的;C 临界稳定的。 4.若以电机轴的转角为输入量,电机轴的转速为输出量,则它的传递函数为 环节 。

A 积分;B 微分;C 惯性。 A 大于;B 小于;C 等于。

n,经验上,采样频率

s

M,定义为开环频率特性在截止频率

c

5.在确定A/D变换器精度时,通常要求它的精度应 传感器的精度。

三、简答题(每小题5分,共20分)

1.

图1为水箱水位自动控制系统,试说明基本工作原理。

QiHQi 图1 2.

已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为,试问该系统为几型系统,系统的开环放大系数为多少

3.试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。

4.试表述采样定理,并说明若一高频信号采样时不满足采样定理,采样后将会变成何种信号。 四、(10分)已知单位负反馈系统开环传递函数为 G(s)=

实测求得单位阶跃响应的为多少。

五、(10分)现已知某炉温变化范围为0~1000℃,测试时,采用9位的A/D变换器(带符号位),试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时,通过变送器将测试起点迁移到500℃,保持同样的系统对炉温变化的分辩率,试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。 六、(10分)已知系统方块图如图2所示

?(z)2

n/s(s+2n)

n,

%=%,ts=秒,试写出闭环传递函数并求

TR(s)R(z)T-E(z)Gc(s)KT1?eU(z)s?TsT0.5/Sc(t)C(z)Gh(s)G0(s)

图 2

1)试写出系统闭环传递函数 ?(z)?C(z)?? R(z)2)若K=2,试求使系统稳定的T取值范围。 (已知Z[1/s2]=Tz/(z-1)2)

七、(20分)已知调节器传递函数为

Gc(s)?(s?1)U(s)?(s?0.2)E(s), T=秒

1)试用一阶向后差分变换法,将其离散,求Gc(z)=

2)将Gc(z)用第二种直接程序法编排实现,试求u (k)表达式,并画出结构图; 3)将该算法分成算法I与算法II,并画出编程的流程图。

《计算机控制技术》期末模拟试题(一)评分标准(参考)

一、填空题(每空2分,共20分)

1. 测量偏差、纠正偏差;2.相同; 3.按指数规律变化;4.越高;5.相角与180度之差;6.采样周期;7.-理电路。

二、选择题(每空2分,共10分) 1. A;2.A;3.B;4.B;5 B。

三、简答题(每小题5分,共20分)

1. 由于出水干扰QO使水位下降时,浮子下降,进水口打开,水位逐渐增高,浮子逐渐上浮,当达到给定高度时,浮子将进水口堵死,从而保持设定高度。 2.1) 零型系统;2) =1/(1+K) K=9

3.通常,在系统正向通道加入积分环节或增大开环放大系数,将会减少稳态误差,但将会降低系统的稳定程度。

4.若连续信号所含频率分量的最高频率为?max,为使其采样信号不失真,采样

频率?s?2?max;若不满足采样定理,一个高频信号将会变成低频信号。 四、(10分)

2?n 1)?(s)?2 (3分) 2s?2??ns??nT/2; 8.10

9.串模干扰;10.调n;

2)?%?e???/

ts?3.51??2?0.043 ,??0.707 (4分)

?n?1.82rad/s

?n??2.5 , (3分)

1分。

评分:由于?计算有误,使五、(10分)

on计算有误,可给

1) 2)

28?(1000o)/?, 故Δ=°;(5分)

n?lg128.2/lg2?7

2n?(1000o?500o)/3.9, (5分)

评分:于Δ计算有误导致第2问有误,但计算方法正确,可给3分。 六、(10分)

1)G(z)?K?Z?1?e????sTs0.5?Tz0.5KT?1???0.5K(1?z)s?(z?1)2(z?1)?

?(z)?G(z)0.5KT?1?G(z)(z?1?0.5KT)

?K?2,?(z)?z?1?T?0

2) ?(z)?z?1?0.5KT?0 ,

要求 |z|?|T?1|?1,?1?(1?T)?1

(1?T)??1, (1?T)?1,

T<2

T>0

评分:1)每小问各为5分

2) 若因?(z)有错,导致T有错,但求T方法正确,可得3分;

3) 求?(z)方法正确,但计算有误,可得3分。

七、(20分)

1)S=(1-z-1)/T GC(z)=/

?1.36(1?0.67z?1)(1?0.9z)e(k)?1?U(z)E(z)

m(k)1.36u(k)采样e(k)计算 Iz-1m(k?1)0.9-0.91D/A输出算法 II2)u(k)?0.9u(k?1)?1.36[e(k)?0.67e(k?1); 3) I:

u(k)?1.36e(k)?u1

II: u1=(k)(k)

评分:1)第1小题10分,其余两小题各5分; 2)由于第1小题计算有误,使第2、3小题

有误,但方法正确,可给5分;

返回 3)在第2小题中,若采用减小延迟方法绘结构图时亦算正确。