计算机控制技术复习题(2016)

TEST BL, 10000000B; 判断EOC是否高电平，即模数转换是否结束 JZ WAIT

MOV DX, 02C3H

MOV AL, 10010000B; 设PC0~PC3为输出，PC4~PC7为输出，PA输入 OUT DX, AL

MOV DX, 02C2H; PC口

MOV AL,10000000B; 选通OE，为读入数据准备 OUT DX, AL

MOV DX, 02C0H; PA口

IN AL, DX; 将模数转换数据通过PA口读入CPU

【6】用12位A/D转换器AD574A通过8255与PC总线工业控制机接口，实现模拟量采

集，请画出接口电路原理图，并设计A/D转换程序。

参考P39页图2-33，8通道模拟量电路原理图 【13】题参考P61页图2-63, 6位动态显示电路

【17】参考P51页，采用8255端口构成的4×8矩阵键盘 【18】（1）1v对应数字量为33H （2）2v对应数字量为66H （3）2.5v对应数字量为80H （4）5v对应数字量FFH

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第3章

【1】.求下列函数的z变换。 (1)f(t)?1?e?atz(1?e?aT)z?1(1?e?aT) F(z) = ??aT?1?1?aT(z?1)(z?e)(1?z)(1?ze)

(2)f(t)=?t,t?0 ， (3) f(t)?e?atze?aTsin?Tsin?t, a?0, t?0，F(z)=2

z?2ze?aTcos?T?e?2aTT2z(z?1) (4)f(t)?t F(z)=

(z-1)32【2】. 求下列拉氏变换式的z变换：

(1)F(s)?1Tz； F(z)=2s2(z?1)(2) F(s)?s?212?；F(z)=

(s?1)(s?4)3(1?z?1e?T)3(1?z?1e?4T)Ke?Ts； (3)F(s)?s(s?a)1?e?TsK； (4)F(s)?sT1s?1【3】. 求下列函数的初值和终值

z2(1) F(z)?；f(0)?1;f(?)?0

(z?0.8)(z?0.15)z；f(0)?0;f(?)?2

z2?1.5z?0.5z?2(3) F(z)?2；f(0)?0;f(?)?0

z?4z?3(2) F(z)?z2(4) F(z)?；f(0)?1;f(?)?2

(z?0.5)(z?1)

【4】求下列各函数的Z反变换。 (1) F(z)?10z； f（kT）=10(2k?1)

(z?1)(z?2) 22

2z(z2?1)(2) F(z)?2；

(z?1)20.5z2(3) F(z)?；

(z?1)(z?0.5)(4) F(z)?

Af(k)?A(k?1)p(k?1)F(z)?查表得

(z?p)2k?03z311?(?)， ； F(z)2222(z?1)(z?1)4(z?1)(z+1)

【5】用Z变换方法求解下列差分方程。

(1)y(k?2)?2y(k?1)?y(k)?u(k)，

设输入u(k)?k(k?0,1,2,L)y(0)?0,y(1)?0 解:由z变换性质

z2[y(z)-y(0)-z-1y(1)]+2z[y(z)-y(0)]+y(z)=Tz 2(z-1)所以，y(z)=TzTz1111=[-++]

(z+1)2(z-1)24(z-1)2z-1(z+1)2z+11１１Ｔｋｋ，k=0,1,2,…… y(k)=k－Ｔ+（－１）ｋ+（－１）4４４４

(2) y(k)?0.4y(k?1)?u(k)，设输入u(t)?1(t)，当k?0时y(k)?0 解：y(z)－0.4z-1y(z)=z z-1z2５ｚ２ｚy(z)==－

(z-0.4)(z-1)３ｚ－１３ｚ－0.452y(k)=-(0.4)k

33【6】. 已知系统方块图如习题6图所示

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?(z)TR(s)-E(z)KD(s)U(z)1?e?Tss0.5sTC(z)

Gp(z)（1）试写出系统闭环脉冲传递函数?(z) （2）若K=2，试求使系统稳定的T取值范围。 解：（1）广义对象脉冲传递函数

K(1-e-Ts)0.5G(z)=Z[g]ss0.5K=(1-z-1)Z[2]

sTK=2(z-1)则?(z)=KG(z)KT=

1+KG(z)2z-2+KT2TT =2z-2+2Tz-1+T令z-1+T=0，当|z|<1时，系统稳定，则0

【7】．已知系统结构如习题7图所示，T?1秒。

（1）当K?8时，分析系统的稳定性；（2）求K的临界稳定值。

u(t) Ky(t) 1?e?Tss(s?2) T s －

解：广义对象的脉冲传递函数为

（2）当K=2时，?(z)=1-e-TsKG(z)=Z[]ss(s+2)1=K(1-z-1)Z[2]s(s+2)

0.284K(z-0.524)=(z-1)(z-0.135) 24

K=8时，?(z)=G(z)2.271z-1.188=2

1+G(z)z+1.135z-1.053系统特征方程的根为z1=-1.74，z2=0.608，有一个单位圆外极点，故系统不稳定。 （2）?(z)=G(z)0.284K(z-0.523)=2

1+G(z)z+(0.284K-1.135)z+0.135-0.149K特征方程为：z2+(0.284K-1.135)z+0.135-0.149K=0

w+1代入，化简后0.135kw2+(1.73+0.298k)w+2.27-0.433k=0 w-1利用劳斯判据得到，2.27-0.433k>0且1.73+0.298k>0, 0.135k>0 所以，稳定范围0

将z=【8】 已知系统结构如习题7图所示，其中K?1，T?0.1秒，输入为u(t)?t，试用静态误差系数法求稳态误差。

解：

1-e-TsKG(z)=Z[]ss(s+2)

0.050.250.25=(z-1)[-+](z-1)2z-1z-e-0.2系统的开环脉冲传函?0(z)=G(z)

ess=lim(z-1)z?11Tz=2

1+?0(z)(z-1)2【10】给定线性定常离散系统为

?x1(k?1)??a b??x1(k)?? 1??x(k?1)???c d??x(k)??? 1?u(k)

??2????2???x1(k)?y(k)?[1 0]? ??x2(k)?确定a、b、c、d在什么情况下，系统是状态完全能控和完全能观的。

解：系统状态完全能控的充要条件是

Wc?[BABL?1 a+b?An?1B]=rank?=c+d-a-b?0 ??1 c+d?25