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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） 闭环负反馈控制的基本特征是 。 闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母 。 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。 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 。 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 。 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。 零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性φ ( )= 。 若已知闭环系统自然频率为 n，经验上， 采样频率 s 应取 。 通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为 。 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。 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。 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） 图 1 为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理。 Qi H Qi 图 1 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 ? 试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。 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 2G(s)= n /s(s+2 n) 2 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 R(z) T T (z) K T 1 e Ts  0.5/S  T C(z) R(s) - E(z) U(z) Gc(s) s Gh(s)  G0(s) c(t) 图 2 试写出系统闭环传递函数 (z) C(z) ? R(z) 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） 七、（ 20 分）已知调节器传递函数为 Gc (s ) ( s 1) ( s 0.2) U ( s) E (s) ， T=0.5 秒 试用一阶向后差分变换法，将其离散，求 Gc(z)=？ 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； 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；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。 2．1) 零型系统； 2) 0.1=1/(1+K) K=9 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。 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 s 2 max ；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） 2 1） ( s) n nns2 2 s 2 n n （ 3 分） 2） % e 2 / 1 0.043 ， 0.707 （ 4 分） t3.5 t s