《计算机控制技术》期末模拟试题(一)
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) = 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/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)=?n2/s(s+2??n)
实测求得单位阶跃响应的?%=4.3%,ts=2.5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?eU(z)s?TsT0.5/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=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。