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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Gz=
0.5z+
0.5/z+
1.2z-
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Gs=n2/ss+2n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所示图21)试写出系统闭环传递函数2)若K=2试求使系统稳定的T取值范围(已知Z[1/s2]=Tz/z-12)
七、(20分)已知调节器传递函数为,T=
0.5秒1)试用一阶向后差分变换法,将其离散,求Gcz=?2)将Gcz用第二种直接程序法编排实现,试求uk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)
1、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;8.10n;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;5B
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;
20.1=1/1+KK=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,为使其采样信号不失真,采样频率;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)(3分)2),(4分),(3分)评分由于计算有误,使n计算有误,可给1分
五、(10分)1),故Δ=
3.9°;(5分)2),故(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)2),,要求,,T2,T0评分1)每小问各为5分2若因有错,导致T有错,但求T方法正确,可得3分;3求方法正确,但计算有误,可得3分
七、(20分)1)S=1-z-1/TGCz=
1.5-z-1/
1.1-z-12);3)I IIu1=
0.9uk-
0.91ek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。