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1、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&，定义为开环频率特性在截止频率叫处。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叫，经验上，采样频率叫应取 。9. 通常把叠加在被测信号
2、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/
3、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。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 叫）实测求得单位阶跃响应的o%=4.3%, ts=2.5秒，试写出闭环传递函数并求叫， 匚为多少。五、（10分）现已知
4、某炉温变化范围为01000C，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500C，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C(z)图21）试写出系统闭环传递函数e（z）=C(z)R(z)2）若K=2,试求使系统稳定的T取值范围。已知 Z1/s2=Tz/(z-1)2)七、（20 分）已知调节器传递函数为G （s）=上丄=Ulsi，T=0.5 秒c （s + 0.2） E （s）1）试用一阶向后差分变换法，将其离散，求 Gc（z）=？
5、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叫；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
6、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） 0.1=1/（1+K） K=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&，为使其米样信号不失真，米样max频率O 加；若不满足采样定理，一个高频信号将会变成低频信号。s max四、（10 分）1)2ns 2 + s + 2nn3 分)2) b% = e-朮/i2 = 0.043，7 = 0.707(4 分)t = 5 = 2.5，初 1.82rad / ss 3 7nn评分：由于7计算有误，使叫计算有误，可给1分。五、
7、（ 10 分）o1） 28 =（1000。）/，故 A =3.9 ; （5 分）2） 2 - （1000。- 500。）/3.9， 故 n Igl28.2/lg2 = 7（5 分）评分：于A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)1 e sT 0.5ss=0.5K (1 z T)Tz(z 1)20.5 KT(z 1)G (z) _0.5 KT1 + G(z) (z 1 + 0.5KT)K _ 2A( z) _ z 1 + T _ 02)A(z) _z 1 + 0.5KT_0 ，要求 I zl_IT ll 1， 1 (1 T) 1，(1T)0评分：1)每小问各为
8、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)/TGC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1)(1 0.67z1) U(z)_ 1.36_2)u(k) _ 0.9u(k 1) +1.36e(k) 0.67e(k 1)；返回(10.9z1)E(z) u(k) _ 1.36e(k) + UII： 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
9、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1.5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
10、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& RS-23
11、2-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
12、频率越高，采样数据描绘的曲线实际曲线。所以,为了提高控制精度，应尽可能。2. 在10位A/D转换器中，设满量程为5V,试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：1 模拟量为5V时，所对应的数字量为H。2 模拟量为0V时，所对应的数字量为H。3 模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为H。3. 在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用方法来实现。4. 操作指导系统对更适宜。5. 某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通通道。6. LCD的多极驱动方式是指驱动方式，目的在于。7. 在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，
13、因为它关系到。&某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采 的办法解决。9. 和PID调节一样，模糊控制器的最大优点 。10. SPI总线与I2C总线的主要区别是和。三、判断题（正确，在括号内划V,错误，在括号内划X，并改正（只对错误部分进行改 正即可）（本题共5小题，共10分）1. 在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。 若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（）2. DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓 冲，确保转换精度。（）3. 由于各种传感器提
14、供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调 整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（）4. 某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样 时间间隔太大（）。5. 在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一 般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（）四、简答题（本题共4小题，共20分）1. （本题5分）简要说明多路开关的主要特点。2. （本题5分）PID调节系统中，微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用不完全微分 算式，它与常规算式有哪些区别？3. （本题5分）PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？4. （本题5分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用 途。五、设计题（本题共1小题，共20分）设A/D转换电路如图1所示，（1）说明图中A/D转换方式。（3分）（2）写出图中8255A的地址。（4分）（3）画出实现该A/D转换的流程图。（5分）（4）编写完成A/D转换的程序。（8分）六、设计题（本题共1小题，共20分）已知电机控制系统如图2所示，图中L
