1、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()= 。 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
2、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
3、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。 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)=n 2/s(s+2 n) 实测求得
4、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2 1）试写出系统闭环传递函数 ? )z(R )z(C )z( 2）若 K=2,试求使系统稳定的T 取值范围。 （已知 Z1/s 2=Tz/(z-1)2） i Q H i Q - T s e T
5、s 1 )(tc 0.5/SK G0(s) Gh(s) Gc(s) T T T E(z)U(z) R(z) )(z C(z) R(s) 七、 （20分）已知调节器传递函数为 )( )( )2.0( ) 1( )( sE sU s s sGc ， 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。 计算机控制技术期末模拟试题（一）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
6、规律变化； 4越高； 5相角与 180 度之差； 6采样周期； 7- T/2； 8 10n；9串模干扰； 10调理 电路。 二、选择题 (每空 2 分，共 10 分） 1A；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=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
7、样信号不失真，采样 频率 max 2 s ；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） 22 2 2 )( nn n ss s（3 分） 2） 043. 0% 2 1/ e ，707.0（4 分） 5.2 5.3 n s t ， sr a d n /82.1 （3 分） 评分：由于计算有误，使n计算有误，可给 1 分。 五、 （10分） 1） / )1000(28 o ， 故=3.9； （5 分） 2） 9.3/)5001000(2 oon ，故 72lg/2.128lgn （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、 （1
8、0分） 1） ) 1( 5.0 )1( )1(5.0 5.01 )( 2 1 z KT z Tz zK ss e ZKzG sT )5.01( 5.0 )(1 )( )( KTz KT zG zG z o 2）05. 01)(KTzz， 2K ，01)(Tzz 要求1|1|Tz，1)1(1T 1)1(T，T0 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)=(1.5-z -1)/(1.1-z-1) )( )( )9.01( )67
9、.01( 36. 1 1 1 zE zU z z 2）) 1(67.0)(36. 1) 1(9.0)(kekekuku； 3） I： 1 )(36.1)(ukeku 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。 采样)(ke 计算 I D/A输出 算法 II 返回 1.36 0.9-0.91 -1 z )(ku )(ke)(km )1(km 计算机控制技术期末模拟试题（二） 一、填空题 (每空
10、3 分，共 3Q 分) 1闭环控制系统的优点是使被控量有较高的。 2控制系统常常按其开环传递函数中所含环节个数来分类，分为“0”型， “ 1” 型系统等。 3控制系统相位稳定裕度M反映了系统运动的 。 4采样周期T 与采样频率 s 的关系是。 5已知连续信号x（t）=e -10t， 其采样信号 x(t)。 6被控过程具有输入纯延迟时间为4s，那么经验上采样周期应取。 7数字量输入通道的调理作用除有滤波、电平转换、隔离外还有。 8AD 转换器常用的启动方式除程序启动、外同步触发外还有。 9对低频干扰信号采用模拟滤波器进行滤波，由于滤波时间常数较大实现起来难度 . 10为了加强滤波效果，可以同时使
11、用几种滤波方法，构成滤波算法， 二、选择题 (每题 3 分，共 30 分) 1当增大二阶振荡环节的自然频率时，系统的超调量将( )。 A不变B. 增加 C. 减少 2已知离散系统脉外传递函数为： 可知该系统是( L A. 稳定的B不稳定的 C. 中性稳定的 3稳定的线性连续系统，其相稳定裕度应( )。 A. 大于零B，等于零 C. 小于零 4在单位闭环负反馈控制系统里，增大开环放大系数K，则系统的稳定程度通常 ( ) A减弱B不变 C. 增强 5计算机控制系统中，减少采样周期了，由于字长有限而产生的量化误差( )。 A. 减小B不变 C增大 6从相频特性上来看，零阶保持器是一个( )环节。 A
12、相位超前B. 相位滞后 C无相移 7在确定 DA 变换器的字长时，通常要求它的最小输出量(分辨率 )应( )后续环 节的死区。 A. 大于B. 等于 C小于 8计算机控制系统与连续系统相比，在系统结构与参数不变的条件下，抑制干扰的 能力( ) A增强B减弱 C不变 9连续系统传递函数的一个极点p5+j6 ，z 变换后将映射到z 平面的 ( )。 A. 单位圆外B单位圆内 C单位圆上 l0在确定AD 变换器精度时，通常要求它的精度应( )传感器的精度。 A高于B. 小于 C. 等于 三、简答题 (5 分) 已知采样周期T0.5s，试问在系统截止频率处，零阶保持 器产生的相移 , 试问应取多 大的采样周期T。 四、 (15 分) 若已知计算机控制系统结构如图2 所示 计算机控制技术期末模拟试题（二）参考答案 一、填空题 (每空 3分，共 30 分) 1有较高精度 2积分 3平稳性 7功率驱动 8定时启动 9较大 10复合 二、选择题 (每题 3 分，共 30 分 ) 1A 2A 3A 4A 5C 6B 7C 8B 9A 10A 三、简答题 (5 分) 四、 (15 分) 醇从中分离出来，获得普通产品； 3、将煤制乙二醇进一步去除杂质，将普通产品提取精制成为成品产品
