重庆邮电大学计算机控制试卷(1)

装 专 业
密
2 ．系统的稳定性仅与系统
特性有关。
3 ．在计算机控制系统中存在有五种信号形式的变换， 其中 等三种信号形式变换最重要。 。
4 ．若连续信号的最高频率为 ，按采样定理要求采样频率 应大于 ma x s 5 ．脉冲传递函数定义为在零初始条件下系统 之比。 班 级 6 ．若已给闭环系统的自然频率为 ，经验上，采样频率 应取为 n s 7 ．通常把 的干扰信号称为串模干扰。 。
图
4
五、已知采样系统的采样间隔为 1秒，试确定下图所示的系统开环脉冲传递函数和闭环 脉冲传递函数。 （1 5分）
六、 （1 5分）已知连续控制器的传递函数为： ，T = 0 . 5 ，采样周期 T = 0 . 1秒 f 班 级 1 ）试用一阶向后差分法将其离散化，求 G ( z ) ； f 2 ）将该 G ( z ) 用直接程序实现法编排实现，写出 u ( k ) 表达式，画出实现框图； f 3 ）将该算法分成算法 I 及算法 I I ，并画出程序流程图。 定 封
六、设一温度测控系统的温度测量范围为 0~1 0 0 0 ℃ 。经放大、变送后，其对应的输出 电压为 0~5 V ，采用 1 2位 A / D转换器进行转换，A / D转换的输入电压为 0~5 V 。由于 传感器的非线性。对传感器进行了标定。得到一组温度数字量的关系表。如图所示。求 当A / D转换器的转换值分别为 9 0 H ，2 0 0 H ，4 1 0 H ，6 0 0 H ，A 0 0 H ，F 5 0 H时，所对应 的实际温度为多少 ？( 1 5分) 温度 0 1 0 0 2 0 0 3 2 2 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0
T = 1秒 装 专 业 密 1 ）试确定使系统稳定的 K的范围； 2 ）若将该系统改为连续系统（即取消采样开关及 Z O H ） ； 试问使系统稳定的 K值范围。 3 ）所得结果说明了什么问题。
a T a T [ 注：已知 Z [ a / s ( s + a ) ] = z ( 1 e ) / ( z 1 ) ( z e ) ]。 2 ．在单位闭环负反馈控制系统里，通常若增大系统的开环放大系数，则系统的稳定 。 A 减弱；B 不变；C 增强。 。
四、( 1 5分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) =K / s ( 0 . 1 s + 1 ) , 试计算 K = 1 0和 K = 5时, 闭环系统的阻尼比ζ 、自然频率ωn 、超调量σ % 及t , 并讨论 K对响应特性的影响。 s 五、 （1 5分）若已知计算机控制系统结构如图 4所示
年 级
重庆邮电学院 学年第 学期 计算机控制技术 考试题
题号 分数 评卷人 能力 一、填空题( 每空 2分，共 2 0分) 1 ．在一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母 。 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分
态增益
。 A 增大；B 不变；C 减小。
5 ．计算机控制系统与连续系统相比，在系统结构与参数不变的条件下，抑制干扰的 。 A 增强； B 减弱； C 不变。 三、简答题（每题 5分，共 2 5分） 1 ．试简单说明如何根据系统开环对数频率特性来判断闭环系统是否稳定。 2 ．已知 A点信号如图 2所示，试画出 B点、C点的信号图形，设采样周期 T = / 2 。
3 ．连续系统传递函数的一个极点 P = 5 ，Z变换后将映射到 Z平面的 A 单位园外；B 单位园上；C 单位园里。
4 ．双线性变换的一个特性是，连续传递函数经过双线性变换后所得 Z传递函数的稳
r ( t ) 年 级
T
K
T
* c ( t )
Z O H
c ( t )
三、设被测量温度变化范围 0~1 2 0 0 ℃，如果要求误差不超过 0 . 4 ℃，应选用分辨率为 多少位的 A / D转换器，假设 A D C的分辨率与精度一样。 （写出计算步骤） （8分） 四、用 Z变换法求解如下差分方程（5分） 初始条件：
姓 名
九
学 号
线
线
一、简答题： （每题 7分，共 4 2分） 1 ．计算机控制系统是怎样分类的 ？按功能和控制规律可分为哪几类? 2 ．简述逐次比较型 A / D转换器的工作原理与过程 ？ 3 ．简述在 C P U对过程输入输出通道的控制方式中中断控制方式的工作过程 ？ 4 ．简述采样保持器的工作原理 ？其主要用途 ？ 5 ．D C S系统主要由哪几部分组成 ？分别说明其作用 ？ 6 ．专家控制系统的基本构成原理是什么 ？其主要特征是什么 ？ 二、某温度测量系统，其测量范围为 0 ~ 1 0 0 0 ℃，经温度变送器输出电压为 0 ~ 5 V ，再经 8 位A / D进行转换， A / D转换的模拟输入范围为 0 ~ 5 V 。 当某时刻的采样值为 A B H 时，其测 量的温度值是多少 ？（写出计算步骤） （1 0分）
A / D 输 出 0 0 1 9 1 ( 十六 0 进制)
4 B 3
6 4 E
7 F 0
9 9 1
B 3 3
C C D
E 5 6
F F F
重庆邮电学院 计算机控制技术
题号 分数 评卷人 一 二 三 四
学年第 考试题
五 六 七 八
学期
七、某系统的连续控制器设计为 十 总 分 。 （ 5分）
，试用前向差分法求数字控制器
8 ．平均值滤波是对信号 y 进行 m 次采样；滤波器的输出 9 ．系统传递函数 定 封 的分布状况决定了系统的动态响应特性。 。 1 0 ．若信号的动态范围为 N ，计算机字长 n 二、单项选择题( 每小题 2分，共 1 0分) 姓 名 1 ．图 1所示的有源 R C网络是一种 环节。
。
3 ．计算机控制系统在选择 A / D变换器时应注意哪几项指标，这些性能指标应根据什 么原则选取。 4 ．试简单说明控制器直接编排实现方法的优缺点。 5 ．已知某系统的单位斜坡响应如图 3所示，试确定该系统的类型及开环放大系数。