计算机控制技术试卷A卷答案及评分标准.pdf

广西科技大学课程考试

试题答案要点及评分细则

考核课程计算机控制技术（A卷）考核班级自动化20级

202320241

填写人：廖凤依—学年第学期

1.（5分）蔬菜大棚计算机自动喷洒系统中，若空气和土壤湿度达到一定临界值，自动

进行喷洒或关闭喷洒操作。计算机控制喷洒启动和停止操作的是通过继电器输出的，

如图1所示，指出系统中的被控对象，分析该系统的工作原理。

图1

答：被控对象是负载。

单片机通过P1.0输出控制量，当P1.01时，经过反相器反相为0，光耦导通，三极管

VT导通，继电器线圈J得电，常开触电J1-1吸合，负载接到220V电源，得电。

当P1.00时，经过反相器反相为1，光耦截止，三极管VT截止，继电器线圈J失电，

常开触电J1-1断开，负载从220V电源断开，失电。

2.（10分）MANUTEC机器人具有很大的惯性和较长的手臂，其机械臂的动力学特性可

2502s1

以表示为：Gs=，选用超前校正网络D(s)40进行校正，

s(s+2)(s+40)(s+45)s1

可获得超调量小于30%，调节时间小于4.2s的性能，加快机器人的响应速度。现在

需要将校正网络用计算机实现，请使用保持器等效法对D(s)进行离散化，采样周期

T0.04sD(z)e0.040.96

。求离散化后数字控制器的脉冲传递函数。（）

140(2s1)111

解：D(z)(1z)Z[]40(1z)Z[]（5分）

s(s1)ss1

z1zz80z78.4

40(0.04)（5分）

zz1zez0.96

3.（15分）宇航员进行卫星修理时，其脚固定在航天飞机机械手臂顶端的工作台上，以

便他能用双手来完成阻止卫星转动和点火启动卫星等操作。航天飞机修理卫星机械

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臂控制系统如图2，其中G(s)，采样周期T1s，广义被控对象脉冲传递函

s(s5)

1.6z+0.4

数为：G(z)=2。

z−z

图2

1）（10分）求系统的单位阶跃响应。

2）（5分）判断系统是否稳定。

1.6z+0.4

解：1)Φ==2(3分)

1+z+0.6z+0.4