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φ(?)= 。 8.若已知闭环系统自然频率为?n,经验上,采样频率?s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 。 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。
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。
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)=?n2/s(s+2??n)
实测求得单位阶跃响应的?%=%,ts=秒,试写出闭环传递函数并求?n,?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)TR(s)R(z)T-E(z)Gc(s)KT1?e?TsU(z)sT0.5/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.?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) =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??n 2)?%?e???/
ts?3.51??2?0.043 ,??0.707 (4分)
?n?1.82rad/s
?n??2.5 , (3分)
评分:由于?计算有误,使?n计算有误,可给1分。 五、(10分)
o1) 2)
28?(1000o)/?, 故Δ=°;(5分)
故
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。
微型计算机控制技术试卷A
一、选择题(本题共10小题,每小题 分,共15分)
1.由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经( )转换。 A.A/D转换器 B.双向可控硅 C.D/A转换器 D.光电隔离器
2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构,需要接入( )器件完成控制量的切换工作。
A.锁存器锁存 B.多路开关 C.A/D转换器转换 D.反多路开关
3.某控制系统中,希望快速采样,保持器的保持电容CH应取值( )。 A. 比较小 B.比较大 C.取零值 D.取负值
4. 在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至( )。 A. 阳极 B.阴极 C.阴极或阳极 D.先送阴极再送阳极
5. 电机控制意味着对其转向和转速的控制,微型机控制系统的作法是通过( )实现的。 A.改变定子的通电方向和通电占空比 B.改变转子的通电方向和通电占空比 C.改变定子的通电电压幅值 D.改变转子的通电电压幅值
6.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是( ) A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机
B.按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机 C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作 D.SCC计算机与控制无关
7. 键盘锁定技术可以通过( )实现。 A.设置标志位
B.控制键值锁存器的选通信号 C.A和B都行 D.定时读键值
8. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是( )。 A.0.3 伏以下 B.0.7伏以上 C.-3伏以下 D.+3伏以上
9. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号,( )提高信/躁比。 A.只能通过模拟滤波电路 B.只能通过数字滤波程序
C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路 D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路
10.步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误的是( )。 A.步进电机可以直接接受数字量 B.步进电机可以直接接受模拟量 C.步进电机可实现转角和直线定位 D.步进电机可实现顺时针、逆时针转动
二、填空题(本题共15个空,每空1分,共15分)
1. 香农定理告诉我们,采样频率越高,采样数据描绘的曲线 实际曲线。所以,
计算机控制技术题库
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