计算机控制技术试题

一、填空题（每空2分，共20分）

1．闭环控制系统是使被控量有较高的 精度 。

2．控制系统常常按其开环传送函数中所含 积分 环节个数来分类，分为“0”型，“I”型系统等。

3．在一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母 相同 。 4．控制系统开环对数频率特性中的截止频率?c的大小通常反映系统的 快速性 ，而相位裕度?M反映了系统运动的 。

5．系统的稳态误差与 运动平稳度 有关。

6．在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中 等三种信号变换最重要。

7．若已给闭环系统的自然频率为?n，经验上，采样频率?s应取为 。 8．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 。

9．平均值滤波是对信号y进行m次采样；滤波器的输出y(k)? 。

二、简答题（每题6分，共30分） 1. 简述积分饱和的作用及抑制方法。

2. 说明最小拍无差控制系统的特点及应用范围。

3. 说明数字PID中积分单元参数对控制性能的影响及PID调整的简单思想。 4. 说明最小拍无差控制系统的特点及应用范围。 5. 简单说明大林算法及使用场合。 简述常态干扰的抑制方法。

简述计算机控制系统的典型形式。

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1．已知闭环系统如图1所示，

N(s)R(s)_10s图 11s?1C(s)试问：1）若R(s)为单位斜坡函数时，其稳态误差为多少？

2）若N(s)为单位阶跃函数时，其稳态误差为多少？

3）R(s)、 N(s)同时作用时，总误差为多少？ （不必进行具体计算）

2．已知A点信号如图2所示，试画出B点、C点的信号图形，设采样周期T=?/2。 3．计算机控制系统在选择A／D变换器时应注意哪几项指标？这些性能指标应根据什么原则选取？

4．已知如下两种串联环节，试写出其输出与输入之间的传递函数G(z)。 （已知 Z[1/s]=

z (z?1)G(z） T r(t) 1/s 1/s T c*(t)

Z[1/s2]=Tz/(z-1)2）

T r(t) 1/s 1/s G(z） T c*(t)

图 3 5．已知x(t)=(0.5+5sin3t) 采样周期T=2?/3，试求 采样信号x*(t)。

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三、（12分）已知系统开环对数渐近幅频特性曲线如图4所示，试求： 1）静态误差系数；2）截止频率?c；3）相稳定裕度?M

图 5

五、（13分）若已知计算机控制系统结构如图6所示

图 6

1）试确定使系统稳定的K的范围；

2）若将该系统改为连续系统（即取消采样开关及ZOH），试问使系统稳定的K值范围。 3）所得结果说明了什么问题？

[注：已知Z[a/s(s+a)]=z(1-e-aT)/(z-1)(z- e-aT) ] 六、（15分）数字惯性滤波器是RC模拟滤波器数字化，

Gf(s)?U(s)?1/(Tfs?1)E(s)L(?) 20 dB 1 [-20] ?c 1/T ? c*(t)

r (t) ? T K T ZOH 1 s?1c (t) T=1秒 ，Tf=RC

1）试用一阶向后差分法将其离散化，求Gf(z)；

2）将该Gf(z)用直接程序实现法编排实现，写出u(k)表达式，画出实现框图； 3）将该算法分成算法I及算法II，并画出程序流程图。

计算机控制技术（2） 评分标准（参考）

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