机电系统计算机控制及辅助设计【试卷A】1

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

10分，共5

题，每题2分）1、采样控制系统的特点是既有

信号又有

信号。

2、在一个采样控制系统中，由位移传感器提供的模拟信号需要经过转换器转换

为,才能被数字控制器所接受；而数字控制器发出的数字信号则必须通过转换器

转换为

，才能被直流电动机所接受。

3、复现信号的装置中，最常用的是保持器，采用

外推原理，把每个采样

值e(kT)一直保持到下一个采样时刻(k+1)T ,从而把采样信号变成了阶梯信号。4、分辨率是指D/A 转换器能分辨的最小输出增量，取决于数字量的二进

制

。

5、为了保证离散系统在Z 平面的稳定性，特征方程的全部根Zi 必须位于。

二、选择题（共15分，共5题，每题3分）

1、差分方程)3(2)()(8)1(6)2(++=++++k u k u k y k y k y 为差分方程。

A）一阶B）二阶C)三阶

D)四阶

2、采样离散控制系统的闭环特征方程为15.3z 5.3z D(z)23+++=z ，则该系统。

A）稳定

B）临界稳定

C)不稳定

D)无法判断

3、某4位A/D 转换器的输入电压Vi=2.0V，一般参考电压Vr=5V，则转换输出的数字量D 为。

A）0111

B）1010

C)0101

D)0110

4、设计线性离散控制系统时，选择极点的位置在Z 平面上必须避免。

A）单位圆的右半圆内B）尽量靠近原点C）单位圆外

D）与实轴的夹角要适中

5、设计时间最优控制系统时，单位加速度信号输入时最少拍随动系统的调节时间ts 为。

A）一拍

B）二拍

C)三拍

D)四拍

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

三、简答题（共15分）1、简述S 平面和Z 平面的映射关系。(5分）2、数字控制器的解析设计法的关键是H （Z ）的选择，要达到控制目的H （Z ）的确定原则有哪些。(10分)

四、用Z 变换法求解差分方程)()(8)1(6)2(k u k y k y k y =++++，k)(1)(=k u ，初始条件为

0)1(,0)0(==y y 。（共10分）

五、设采样控制闭环系统如下图所示，采样周期T=0.2s，输入信号为2

21

1)(t t t r ++=，已知该系统稳定，使用静态误差系数法，求该系统的稳态误差。（15分）

六、已知采样离散控制系统如图，输入信号为单位阶跃信号，采样周期T=0.06s，求系统的闭环脉冲传递函数，以及输出脉冲序列。（共15分）（55.06

.0≈?e

）

样控制系统，其中Ho(s)为零阶保持器，连续环节的传递函数G(s)=)1(s 1

+s ，采样周期

T=0.5s，试求系统在单位斜坡信号作用时，实现最少拍控制的数字控制器传递函数D(z)，并分析当干扰信号为单位斜坡信号时，该控制系统能否抗干扰。（共20

分）