《計算機控制技術(shù)》期末模擬試題附答案.doc

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1、《計算機控制技術(shù)》期末模擬試題(一) 一、填空題(每空2分,共20分) 1.閉環(huán)負反饋控制的基本特征是 。 2.閉環(huán)控制系統(tǒng)里,不同輸出與輸入之間的傳遞函數(shù)分母 。 3.慣性環(huán)節(jié)的主要特點是,當其輸入量發(fā)生突然變化時,其輸出量不能突變,而是按 變化。 4.靜態(tài)誤差系數(shù)是系統(tǒng)在典型外作用下精度的指標,靜態(tài)誤差系數(shù)越大,精度 。 5.系統(tǒng)的相穩(wěn)定裕度gM,定義為開環(huán)頻率特性在截止頻率wc處 。 6.離散系統(tǒng)穩(wěn)定性與連續(xù)系統(tǒng)不同,它不僅與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān),還與系統(tǒng)

2、的 有關(guān)。 7.零階保持器是一個相位滯后環(huán)節(jié),它的相頻特性φ(w)= 。 8.若已知閉環(huán)系統(tǒng)自然頻率為wn,經(jīng)驗上,采樣頻率ws應(yīng)取 。 9.通常把疊加在被測信號上的干擾信號稱為 。 10.為使傳感器特性與A/D變換器特性相匹配,通常應(yīng)在傳感器與A/D之間加入 。 二、選擇題(每題2分,共10分) 1.在計算機控制系統(tǒng)里,通常當采樣周期T減少時,由于字長有限所引起的量化誤差將 。 A

3、 增大;B 減??;C 不變。 2.控制算法直接編排實現(xiàn)與串聯(lián)編排實現(xiàn)相比,有限字長所引起的量化誤差 。 A 較大;B 較小;C 相當。 3.某系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)為G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ,可知該系統(tǒng)是 。 A穩(wěn)定的;B不穩(wěn)定的;C 臨界穩(wěn)定的。 4.若以電機軸的轉(zhuǎn)角為輸入量,電機軸的轉(zhuǎn)速為輸出量,則它的傳遞函數(shù)為 環(huán)節(jié) 。 A 積分;B 微分;C

4、慣性。 5.在確定A/D變換器精度時,通常要求它的精度應(yīng) 傳感器的精度。 A 大于;B 小于;C 等于。 三、簡答題(每小題5分,共20分) 1. 圖1為水箱水位自動控制系統(tǒng),試說明基本工作原理。 圖1 2. 已知單位負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0.1,試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng),系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為多少? 3.試簡單說明系統(tǒng)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差相互矛盾的關(guān)系。 4.試表述采樣定理,并說明若

5、一高頻信號采樣時不滿足采樣定理,采樣后將會變成何種信號。 四、(10分)已知單位負反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)=wn2/s(s+2zwn) 實測求得單位階躍響應(yīng)的s%=4.3%,ts=2.5秒,試寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)并求wn,z為多少。 五、(10分)現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1000℃,測試時,采用9位的A/D變換器(帶符號位),試問此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率為多少。若測試時,通過變送器將測試起點遷移到500℃,保持同樣的系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率,試問此時可采用幾位的A/D變換

6、器就可以了。 六、(10分)已知系統(tǒng)方塊圖如圖2所示 圖 2 1)試寫出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù) 2)若K=2,試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的T取值范圍。 (已知Z[1/s2]=Tz/(z-1)2) 七、(20分)已知調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為 , T=0.5秒 1)試用一階向后差分變換法,將其離散,求Gc(z)=? 2)將Gc(z)用第二種直接程序法編排實現(xiàn),試求u (k)表達式,并畫出結(jié)構(gòu)圖; 3)將該算法分成算法I與算法II,并畫出編程

7、的流程圖。 《計算機控制技術(shù)》期末模擬試題(一)評分標準(參考) 一、 填空題(每空2分,共20分) 1. 測量偏差、糾正偏差;2.相同; 3.按指數(shù)規(guī)律變化;4.越高;5.相角與180度之差;6.采樣周期;7.-wT/2; 8.10wn;9.串模干擾;10.調(diào)理電路。 二、選擇題(每空2分,共10分) 1. A;2.A;3.B;4.B;5 B。 三、簡答題(每小題5分,共20分) 1. 由于出水干擾QO使水位下降時,浮子下降,

8、進水口打開,水位逐漸增高,浮子逐漸上浮,當達到給定高度時,浮子將進水口堵死,從而保持設(shè)定高度。 2.1) 零型系統(tǒng);2) 0.1=1/(1+K) K=9 3.通常,在系統(tǒng)正向通道加入積分環(huán)節(jié)或增大開環(huán)放大系數(shù),將會減少穩(wěn)態(tài)誤差,但將會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。 4.若連續(xù)信號所含頻率分量的最高頻率為,為使其采樣信號不失真,采樣頻率;若不滿足采樣定理,一個高頻信號將會變成低頻信號。 四、(10分) 1) (3分) 2) , (4分) , (3分) 評分:由于計算有誤,使wn計算有誤,可給1分。 五、(10分) 1) ,

9、 故Δ=3.9;(5分) 2) , 故 (5分) 評分:于Δ計算有誤導致第2問有誤,但計算方法正確,可給3分。 六、(10分) 1) 2) , , 要求 , , T<2 , T>0 評分:1)每小問各為5分 2) 若因有錯,導致T有錯,但求T方法正確,可得3分; 3) 求方法正確,但計算有誤,可得3分。 七、(20分) 1)S=(1-z-1)/T GC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1) 2); 3) I: II: u1=0

10、.9u(k)-0.91e(k) 評分:1)第1小題10分,其余兩小題各5分; 2)由于第1小題計算有誤,使第2、3小題有誤,但方法正確,可給5分; 3)在第2小題中,若采用減小延遲方法繪結(jié)構(gòu)圖時亦算正確。 《計算機控制技術(shù)》期末模擬試題(二) 一、填空題(每空3分,共3Q分) 1.閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是使被控量有較高的 。 2.控制系統(tǒng)常常按其開環(huán)傳遞函數(shù)中所含 環(huán)節(jié)個數(shù)來分類,分為“0”型,“1”型系統(tǒng)等。 3.控制系統(tǒng)相位穩(wěn)定裕度γM反映了系統(tǒng)運動的

11、 。 4.采樣周期T與采樣頻率ωs的關(guān)系是 。 5.已知連續(xù)信號x(t)=e-10t, 其采樣信號x(t)= 。 6.被控過程具有輸入純延遲時間為4s,那么經(jīng)驗上采樣周期應(yīng)取 。 7.數(shù)字量輸入通道的調(diào)理作用除有濾波、電平轉(zhuǎn)換、隔離外還有 。 8.A/D轉(zhuǎn)換器常用的啟動方式除程序啟動、外同步觸發(fā)外還有 。 9.對低頻干擾信號采用模擬濾波器進行濾波,由于濾波時間常數(shù)較大.實現(xiàn)起來難度 . 10.為了加強濾波效

12、果,可以同時使用幾種濾波方法,構(gòu)成 濾波算法, 二、選擇題(每題3分,共30分) 1.當增大二階振蕩環(huán)節(jié)的自然頻率時,系統(tǒng)的超調(diào)量將( )。 A.不變 B. 增加 C. 減少 2.已知離散系統(tǒng)脈外傳遞函數(shù)為:可知該系統(tǒng)是( L A. 穩(wěn)定的 B.不穩(wěn)定的 C. 中性穩(wěn)定的 3.穩(wěn)定的線性連續(xù)系統(tǒng),其相穩(wěn)定裕度應(yīng)( )。 A. 大于零 B,等于零 C. 小于零 4.在單位閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)里,增大開環(huán)放大系數(shù)K,則系統(tǒng)的穩(wěn)定程度通常( )

13、 A.減弱 B.不變 C. 增強 5.計算機控制系統(tǒng)中,減少采樣周期了,由于字長有限而產(chǎn)生的量化誤差( )。 A. 減小 B.不變 C.增大 6.從相頻特性上來看,零階保持器是一個( )環(huán)節(jié)。 A.相位超前 B. 相位滯后 C.無相移 7.在確定D/A變換器的字長時,通常要求它的最小輸出量(分辨率)應(yīng)( )后續(xù)環(huán)節(jié)的死區(qū)。 A. 大于 B. 等于 C.小于 8.計算機控制系統(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 (

14、) A.增強 B.減弱 C.不變 9.連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的一個極點p=5+j6,z變換后將映射到z平面的( )。 A. 單位圓外 B.單位圓內(nèi) C.單位圓上 l0.在確定A/D變換器精度時,通常要求它的精度應(yīng)( )傳感器的精度。 A.高于 B. 小于 C. 等于 三、簡答題(5分) 已知采樣周期T=0.5s,試問在系統(tǒng)截止頻率處,零階保持器產(chǎn)生的相移φ, 試問應(yīng)取多大的采樣周期T。 四、(15分) 若已知計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示 《計算機控制技術(shù)》期末模擬試題(二)參考答案 一、填空題(每空3分,共30分) 1.有較高精度 2.積分 3.平穩(wěn)性 7.功率驅(qū)動 8.定時啟動 9.較大 10.復合 二、選擇題(每題3分,共30分) 1.A 2.A 3.A 4.A 5.C 6.B 7.C 8.B 9.A 10.A 三、簡答題(5分) 四、(15分)

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