1、计算机控制技术练习题(附答案) 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gM,定义为开环频率特性在截止频率wc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(w)= 。 8若已知闭环系统自然频率为wn,经验上,采样频率ws应取 。9通常把叠加在被测信号上的干扰信号称
2、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) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ,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。5在确定A/
3、D变换器精度时,通常要求它的精度应 传感器的精度。 A 大于;B 小于;C 等于。 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。 图12 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0.1,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)=wn2/s(s+2zwn)实测求得单位阶跃响应的s%=4.3%,ts=2.5秒,试写出闭环传递函数并求wn,z为多少。
4、五、(10分)现已知某炉温变化范围为01000,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 图 21)试写出系统闭环传递函数 2)若K=2,试求使系统稳定的T取值范围。 (已知Z1/s2=Tz/(z-1)2)七、(20分)已知调节器传递函数为 , T=0.5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
5、算法分成算法I与算法II,并画出编程的流程图。 计算机控制技术试题(3)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-wT/2; 810wn;9串模干扰;10调理电路。二、选择题(每空2分,共10分)1 A;2A;3B;4B;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。21) 零型系统;2) 0.1=1/(1+K) K=93通常,在系统正向通道加入积分环节
6、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,为使其采样信号不失真,采样频率;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) 1) (3分) 2) , (4分) , (3分)评分:由于计算有误,使wn计算有误,可给1分。五、(10分)1) , 故=3.9;(5分)2) , 故 (5分)评分:于计算有误导致第2问有误,但计算方法正确,可给3分。六、(10分) 1) 2) , , 要求 , T0评分:1)每小问各为5分 2) 若因有错,导致T有错,但求T方法正确,可得3分;3) 求方法正确,但计算有误,可得3分。七、(20分)1)S=(1-z-1)/T GC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1) 2); 3) I: II: u1=0.9u(k)-0.91e(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; 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。
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