计算机控制技术练习题(附答案)

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M，定义为开环频率特性在截止频率-C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 ( )=。8. 若已知闭环系统自然频率为 “，经验上，采样频率r应取 。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。、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，贝U它的传递函数 为环节 。A积分；B微分；C惯性。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。 QiQi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2 G（S）= n /S（S+2 n）实测求得单位阶跃响应的c%=4.3%, ts=2.5秒，试写出闭环传递函数并求 5, 为多少。五、（10分）现已知某炉温变化范围为 01000C，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500r，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R(z)z)-*-E(z)K亠U(z)1 -eS0.5/SGC(s)Gh(s)G0(s)c(t)T C(z):tR(s)RS 二?t取值范围。1）试写出系统闭环传递函数2）若K=2,试求使系统稳定的（已知 Z1/s2=Tz/（z-1）2）七、（20分）已知调节器传递函数为Gc(s)竺,(s 02) 一E(s)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. T/2; 8.一 10 n； 9串模干扰；10.调理 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） 0.仁1心+K） K=93. 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ax，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）时n1）* （s 2 n 2（ 3 分）s +2亡时nS+豹n2） o%鮎辽=0.043，匕=0.707（ 4 分）ts=3m.5 ，外 s：1.82ra/s（ 3 分）评分：由于 计算有误，使n计算有误，可给1分 五、（10分）1)28 =(iooo。)/：, 故厶=3.9; (5 分)2)2“ 丄1000。_500)/3.9 , 故 n lg128.2/lg 2-J (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)0.5 KT=(z_1)1) G(z)=K Z 1亠总 0.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;L.5K(1_z 丄)Tz 2S S(Z u(k) =0.9u(k -1) 1.36e(k) _0.67e(k -1)； I： u(k) =1.36e(k)- II: u1=0.9u(k)-0.91e(k)空 05KT1 4G(z) (z _1 +0.5KT).(z) =z_1 T =02) ：(z) =z _1 0.5KT =0 ，: K =2，要求|z|#T_1|：1， V ：(1 _T) ：1(1，T0评分：1)每小问各为5分2)若因门(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 1 -11) S=(1-z )/TGC(z)=(1.5-z )/(1.1-z )=1.36 (1皿7弓竺e(k)返回(1 -0.9z 丄)E(z)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