2012计算机控制技术复习题

2012计算机控制技术复习题计算机控制技术复习题一、填空题1、通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为 。

2、弱电控制与强电控制之间常用的隔离方式有变压器隔离、继电器隔离和 等。

3、常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、 。

4、在计算机控制系统中，被测信号有 和 两种输入方式。

5、信号接地方式应采用 方式，而不采用 方式。

6、主要的电源干扰包括 、 、 和 。

7、数字程序控制方式有 、 、 。

8、插补计算过程由 、 、 、 四个步骤组成。

9、将D(S)离散化为D(Z)常用方法有 、 、 。

10、三相步进机的转子为60个齿，定子为3对磁极，工作在三相六拍方式时，则步距角是 和齿距角是 。

11、三相步进电机通常有 、 和 工作方式12、PID 控制中对积分项可采取 、 、 和 四种改进措施。

13、对微分项进行改进主要有 和 两种方法。

14、按简易工程法整定PID 参数的方法有 、 和 。

15、最少拍控制算法有 、 和 三种典型输入信号。

二、选择题1、已知偏差e （k),积分分离阈值β，以下正确的是（ ）A.当()βk e >时，采用PI 控制B.当()βk e >时，采用PD 控制C.当()β≤k e 时，采用PD 控制D.当()β≤k e 时，采用PI 控制2、设加工第一象限直线OA ，起点为O （0,0），终点为A （6,3），进行插补计算所需的坐标进给的总步数N xy 为（ ）A.7B.8C.9D.103、已知离散系统脉冲传递函数为：G （Z ）=（Z+0.5）/(Z-0.5+j0.5)^2,可知该系统是（ ）。

A.稳定的 B 。

不稳定的 C 。

中性稳定的4、若连续系统为Gc(s)稳定，采用一阶向前差分离散化方法离散，所得Gc(z)（ ）。

A.也是稳定的 B 。

是不稳定的 C 。

稳定性不一定三、问答题1、什么是串模干扰，抑制的方法有哪些？2、什么是共模干扰，抑制的方法有哪些？3、什么是长线传输干扰，抑制的方法有哪些？4、计算机控制系统的CPU 抗干扰措施常采用哪些措施？5、MAX1232的主要功能有哪些？6、计算机控制系统中有哪些类型的地线？7、何谓数字程序控制？数控系统由哪四大部分组成？8、什么是插补器？常用哪两种形式？插补计算的宗旨是什么？9、第一象限直线逐点比较法插补的原理是什么？10、画出三相步进电机分别在三种工作方式下的电压波形图。

11、数字PID 位置式和增量式算法的各自特点是什么？12、数字PID 控制算法中，Kp 、Ti 、Td 的物理调节作用分别是什么？13、最少拍控制算法本质上是什么算法，为什么？14、最少拍控制算法的局限性是什么？15、已知模拟调节器的传递函数为()s.s .s D 085011701++= 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s 。

16、已知模拟调节器的传递函数为()s.s .s D 08501701+= 试写出相应数字控制器的位置型PID 算法和增量型PID 控制算式，设采样周期T=0.2s 。

17、已知某控制系统模拟控制器的传递函数为ss s s D 5.01.05.31)(2++= 若采样周期T=1S,试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式。

并比较两种算法特点。

18、简述应如何选择计算机控制系统中采样周期？19、什么叫积分饱和？它是怎么引起的？如何消除？20、简述扩充临界比例度法、扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。

21、数字控制器的离散化设计步骤是什么？22、 等效离散化设计方法存在哪些缺陷？23、什么是信号重构？24、 写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传递函数的极点有何影响？25、 已知某连续控制器的传递函数为2n 22n n()2D s s s ωωξω=++ 试用双线性变换法求出相应的数字控制器的脉冲传递函数)(z D ，并给出控制器的差分形式。

其中1s T =。

26、被控对象的传递函数为()21s s G c = 采样周期T=1s ，采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：(1)最少拍无纹波系统的设计方法，设计)(z Φ和()z D ；(2)求出数字控制器输出序列)(k u 的递推形式。

计算机控制技术复习题一、填空题1、通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为串模干扰。

2、弱电控制与强电控制之间常用的隔离方式有变压器隔离、继电器隔离和光电隔离等。

3、常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤。

4、在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。

5、信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。

6、主要的电源干扰包括噪声，尖峰，断电，浪涌_。

7、数字程序控制方式有点位控制、直线切削控制、轮廓切削控制。

8、插补计算过程由偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断四个步骤组成。

9、将D(S)离散化为D(Z)常用方法有双线性变换法、前向差分法、后向差分法。

10、三相步进机的转子为60个齿，定子为3对磁极，工作在三相六拍方式时，则步距角是1度和齿距角是6度。

步距角:360/60/6=1度齿距角360/60=6度11、三相步进电机通常有单相三拍、双相三拍和三相六拍工作方式12、PID控制中对积分项可采取积分分离、抗积分饱和、梯形积分和消除积分不灵敏区四种改进措施。

13、对微分项进行改进主要有不完全微分PID控制算法和微分先行PID控制算式两种方法。

14、按简易工程法整定PID参数的方法有扩充临界比例度法、扩充响应曲线法和归一参数整定法。

15、最少拍控制算法有单位阶跃信号、单位速度信号和单位加速度信号三种典型输入信号。

二、选择题1、已知偏差e （k),积分分离阈值β，以下正确的是（ B ）B.当()βk e >时，采用PI 控制 B.当()βk e >时，采用PD 控制C.当()β≤k e 时，采用PD 控制D.当()β≤k e 时，采用PI 控制2、设加工第一象限直线OA ，起点为O （0,0），终点为A （6,3），进行插补计算所需的坐标进给的总步数N xy 为（ C ）A.7B.8C.9D.103、已知离散系统脉冲传递函数为：G （Z ）=（Z+0.5）/(Z-0.5+j0.5)^2,可知该系统是（ A ）.A.稳定的 B 。

不稳定的 C 。

中性稳定的4、若连续系统为Gc(s)稳定，采用一阶向前差分离散化方法离散，所得Gc(z)（ C ）。

A.也是稳定的 B 。

是不稳定的 C 。

稳定性不一定三、问答题1、什么是串模干扰，抑制的方法有哪些？串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰信号。

高通,低通,带通滤波器。

尖峰型串模干扰民为主要干扰源时,用双积分A/D 转换器，采用双绞线作信号引线(减少电磁感应)2、什么是共模干扰，抑制的方法有哪些？所谓共模干扰,是指A/D 转换器两个输入端公有的干扰电压。

抑制方法:变压器隔离 光电隔离 浮地屏蔽3、什么是长线传输干扰，抑制的方法有哪些？长线传输干扰是指:长线传输受到外界干扰,具有信号延时,高速度变化的信号在长线中传输时,还会出现波反射现象。

抑制方法:终端匹配 始端匹配4、计算机控制系统的CPU 抗干扰措施常采用哪些措施？①Watchdog(俗称看门狗) ②电源监控(掉电检测及保护) ③复位5、MAX1232的主要功能有哪些？(1)电源监控 (2)按钮复位输入 (3)监控定时器6、计算机控制系统中有哪些类型的地线？有模拟地线,数字地线,安全地线,系统地线,交流地线7、何谓数字程序控制？数控系统由哪四大部分组成？就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的控制方式。

由输入装置、输出装置、控制器和插补器等四大部分组成。

8、什么是插补器？常用哪两种形式？插补计算的宗旨是什么？用于完成插补计算，就是按给定的基本数据(如直线的终点坐标,圆弧的起、终点坐标等)，插补(插值)中间坐标数据，从而把曲线形状描述出来的一种计算。

直线插补、二次曲线插补宗旨是通过给定的基点坐标，以一定的速度连续定出一系列中间点，而这些中间点的坐标值是以一定的精度逼近给定的线段。

9、（1）第一象限直线逐点比较法插补的原理是什么？从直线的起点(即坐标原点)出发，当Fm≥0时，沿＋x轴方向走一步；当Fm＜0时，沿＋y方向走一步；当两方向所走的步数与终点坐标(xe,ye)相等时，发出终点到信号，停止插补。

（2）第一象限圆弧的插补原理？10、（1）画出三相步进电机分别在三种工作方式下的电压波形图。

（2）微机如何控制x轴、y轴电机的？并写出三种工作方式下的输出字表。

11、数字PID位置式和增量式算法的各自特点是什么？增量算法不需要做累加,位置算法要用到过去的误差的累加值,容易产生大的累加误差；增量算法得出的是控制量的增量,而位置算法的输出是控制量的全量输出,误动作影响大；采用增量算法,易于实现手动到自动的无冲击切换。

12、数字PID 控制算法中，Kp 、Ti 、Td 的物理调节作用分别是什么？Kp 为比例增益,能减小误差,但不能消除稳态误差,但Kp 加大会引起系统不稳定。

Ti 为积分时间常数。

只要有足够的时间,积分控制将能完全消除误差。

但积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡。

Td 为微分时间常数。

可以减小调整时间,从而改变系统的动态性能。

13、最少拍控制算法本质上是什么算法，为什么？最少拍控制算法本质上是时间最优控制算法,因为最少拍控制算法是以系统的快速性为主要性能指标。

14、最少拍控制算法的局限性是什么？最少拍控制器对典型输入信号的适应性较差；15、已知模拟调节器的传递函数为()s.s .s D 085011701++= 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s 。

()()()s.s .s E s U s D 085011701++== 则()()()()s SE .s E s SU .s U 1700850+=+()()()()dt t de .t e dt t du .t u 1700850+=+∴()()()()()()Tk e k e .k e T k u k u .k u 117010850--+=--+∴ 把T=0.2S 代入得()()()()15354142504251k-e .k e .k u .k u .-=--位置型()()()()12982.014561.21579.3-+--=k u k e k e k u增量型()()()()()()17018.014561.21579.31----=--=∆k u k e k e k u k u k u16、已知模拟调节器的传递函数为()s.s .s D 08501701+= 试写出相应数字控制器的位置型PID 算法和增量型PID 控制算式，设采样周期T=0.2s 。