计算机控制系统期末考试b卷.doc

课程考核试卷（B卷） 2005 — 2006 学年第 二 学期 命题教师签名： 审核教师签名： 课号 课名：计算机控制系统 考试考查：考试 此卷选为：期中考试( )、期终考试( )、重考(√)试卷 年级 专业 学号 姓名 得分 填空（每空1.5分，共30分） 1．D/A变换器将 信号转换为相应的 信号。在1个采样周期内将信号保持为常值形成阶梯状信号的保持称为 。 2．理想采样信号可看作是连续信号经过一个 而获得的输出信号，若连续信号的频谱使用表示，采样周期为T，采样角频率为，则其理想采样信号的频谱的表达式为 。 3．任意连续信号，若其频谱为有限带宽，即存在上限频率，当时，博立叶变换为0（即幅值为0），至少以采样频率 对该信号采样，则该连续信号完全可以由其采样信号的等间隔序列值唯一确定。 4．已知双重积分器的连续状态空间模型为 使用固定采样周期h，通过零阶采样保持获得的相应的离散系统的状态空间方程为 。 5. 已知闭环系统的星图如下，试写出其闭环传递函数Ф(z)= 。 6. s平面虚轴映射为z平面 ，s左半平面映射在Z平面 ，S右半平面则映射在Z平面 。 7．离散系统稳定的充要条件是系统的特征要全部位于 。 8．采样系统的稳定性远比相应连续系统的稳定性差，并与采样周期T的选择有密切关系。一般来说，采样周期T ，稳定性增强。 9．若要求闭环系统响应单位加速度输入的稳态误差为0，则该系统的开环传递函数中至少具有 重z=1处极点。 10．已知系统的状态空间方程为 如果能够找到一控制序列，使得由该系统的任一初始状态在有限时间内能够到达原点，则说明该系统是 ；如果能够找到一控制序列，使得由该系统的任一初始状态在有限时间内能够另一指定状态，则说明该系统是 。 11．使用达林算法为具有纯滞后环节的控制对象设计数字控制器时，设采样周期为T，系统输出可能发生周期为2T的上下摆动,称为 现象。产生该现象的原因是数字控制器包含 处的极点。 12．达林算法是一种 方法，而相应的Smith预估器是一种 方法。 （后面大题中数字均取小数点后3位数字） 二．（15分） 1. Draw the state-space block diagram for this discrete-time system. 2. Determine its Z pulse-transfer function, i.e, . 三．（20分） PI controller ，T＝0.1 Use trapezoid rule to discretize D(s). Suppose input signal of this controller is e(k) and output signal is u(k), try to write the difference equation of u(k) when realizing on a computer. Using D(z) we have obtained in 1, try to compute the analytical solution of u(k) when input e(k) is a unit step signal. 四．（20分） 、D(z)＝K、T＝0.5 Draw the root locus for this system on z plane, then line out coordinates (坐标) of the open-loop zeros, poles, breakaway point (分离点) and break-in point (会合点). Compute the value of critical K (临界稳定K值) and corresponding coord