河北工业大学考研复试计算机控制技术练习题(附答案)

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。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所示图21）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Z[1/s2]=Tz/(z-1)2）iQHiQ-TseTs1)(tc0.5/SKG0(s)Gh(s)Gc(s)TTTE(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()(sEsUsssGc，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n；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；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max，为使其采样信号不失真，采样频率max2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）2222)(nnnsss（3分）2）043.0%21/e，707.0（4分）5.25.3nst，sradn/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(28o，故Δ=3.9°；（5分）2）9.3/)5001000(2oon，故72lg/2.128lgn（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）)1(5.0)1()1(5.05.01)(21zKTzTzzKsseZKzGsT)5.01(5.0)(1)()(KTzKTzGzGz2）05.01)(KTzz，2K，01)(Tzz要求1|1|||Tz，1)1(1T1)1(T，T21)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)/TGC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1))()()9.01()67.01(36.111zEzUzz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。o采样)(ke计算ID/A输出算法II返回1.360.9-0.91-1z)(ku)(ke)(km)1(km