计算机控制系统测试题

计算机控制系统试题

一、选择题（只有一个正确答案，每题2分，共40分） 1．劳斯稳定判据在离散系统中主要解决的是（ C ）。

A、S平面中系统的稳定性；B、Z平面中系统的稳定性；C、三阶以上特征方程稳定判据。

2．某系统的Z传递函数为G(z)?0.5(z?0.5)，可知该系统是（ B ）。

(z?1.2)(z?0.5)A、稳定的；B、不稳定的；C 临界稳定的。 3、脉冲传递函数是表征（ B ）。

A、控制系统传递函数；B、计算机控制系统传递函数、C、脉冲输入的传递函数。

4、有关PID控制算法，以下说法不正确的是（ C ）

A、当系统有阶跃信号输入时，微分项剧增，易引起振荡；B、比例调节几乎贯穿整个控制过程；C、比例控制可以消除一切静差；D、一般来说，不使用纯微分控制。

5、下面关于标度变换的说法正确的是（ C ）。

A、标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量；B、标度变换就是把模拟量转换成十进制工程量；C、标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量；D、标度变换就是把模拟量转换成数字量。

6. 适用于某些生产过程对控制精度要求不是很高，但希望系统工作平稳，执行机构不要频繁动作的PID算法为（ D ）。

A、积分分离PID；B、变速积分PID；C、不完全微分PID；D、带死区的PID。

7、下列计算机控制系统中，属于单闭环控制系统的是（ B ）。

A、操作指导控制系统；B、直接数字控制系统；C、监督计算机控制系统；D、现场总线控制系统。

8、增量式PID算法解决了位置式PID算法（ A ）的缺点。

A、计算复杂、手/自切换不便；B、不易实现编程；C、控制准确性差；D、对系统扰动大。

9、采用计算机口线驱动共阳极LED数码管显示时，（ B ）。

A、口线为高电平，对应数码管显示；B、口线为低电平，对应数码管显示；

C、数码管显示不能根据口线高低电平确定。 10、完整的键功能处理程序应包括（ C ）。

A、计算键值；B、按键值转向相应的功能程序；C、计算键值并转向相应的

功能程序； D、判断是否有键按下。

11、按照大林控制算法设计出的数字控制器D(z)，其输出u(kT)在k=0,1,2,3时刻输出值分别为1、0.5、0.75、0.8，则该控制器D(z)的振铃幅度为0.5，该说法正确吗？（ A ）

A、不正确；B、正确；C、振铃幅度应为0.2。

12、若程序正常运行时间为T，则Watchdog定时时间间隔tw最好满足（ D ）。

A、1.5T

A、光电隔离；B、继电器隔离；C、合理配置传输线的特性阻抗；D、采用

双绞线；

14、计算机控制系统受到各种干扰的影响，其中（ C ）干扰存在于各个环节中。

A、空间感应；B、电源系统窜入；C、地电位波动窜入；D、过程通道窜入。

15、大林算法就是设计一个合适的数字控制器D(z)，使整个系统的闭环传递函数为（ A ）。

e??se??se??sA、?(s)?，τ=NT；B、?(s)?，τ=NT；C、?(s)?，τ

s?1T0s?1T0?1e??=NT；D、?(s)?，τ=NT。

T0s16、在积分分离PID调节中，关于阈值β的选取正确的是（ A ）。

A、依据具体控制对象及控制要求而定，不能过大或过小；B、将β选得非

常大，这样可以一直使用积分作用消除静差；C、将β选得非常小，这样可以彻底将积分作用分离；D、将β选得非常小，就不会出现静差。 17、能有效地克服因偶然因素引起的波动干扰的是（ B ）。

A、算数平均值滤波；B、中值滤波；C、滑动平均值滤波；D、加权平均值

滤波；

18、若D/A转换器的位数多于处理器的位数时，则D/A转换器必须采用（ C ）。

A、直通方式；B、单缓冲方式；C、双缓冲方式；D、单级性输出方式。

19、对于交流固态继电器，其输出端必须加接压敏电阻等过压吸收元件，吸收元件的电压选择可取电源有效值的（ D ）倍。

A、0.8~1；B、1.1~1.3；C、1.3~1.5；D、1.6~1.9。

20、模拟量输入通道中常见I/V变换，其主要目的是（ C ）。

A、提高信号远距离传递中的抗干扰能力，减少信号的衰减；B、使接口设计简单；C、方便A/D转换；D、不好说。 二、填空（每题2分，共14分）

1、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 采样周期 有关。

2、零阶保持器的频率特性可以近似看成是 低通 滤波器。 3、计算机控制系统输入通道分为 模拟量 、 数字量 输入通道，输出通道分为模拟量 、数字量 输出通道。。

4、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 调理电路 。

5、在加权平均值滤波公式中，所有加权系数的和应为 1 。 6、离散控制系统中，开环脉冲传递函数中把含有 z=1 的极点数用v来

表示，把v=0,1,2,3…的系统分别称为0型，I型，Ⅱ型，Ⅲ型，…系统。 7、双绞线的节距越 小（大） ，其噪声抑制效果越 好（差） 。 三、简答（每题4分，共20分）

1、画出典型计算机控制系统的基本框图。 答：

2、已知系统的差分方程为：

c(k)?c(k?1)?r(k?2)，输入信号为：

r(k)?{1,x?00,x?0

初始条件为：

c(0)?1,试写出输出脉冲序列c(k)。

（注：至少列出4拍的值）

解： c(0)?1；

?r?(1?)c(0?)? c(1)； ?r(0?)c(?1)； c(2) c(3)?r(1)?c(2)??1；

c(4)?r(2)?c(3)?2； 。。。。。。 3、简述香农采样定理？

如果连续信号x(t)具有有限频谱，其最高角频率为ωmax，则对x(t)进行周期采样且采样角频率为ωs≥ 2ωmax 时，连续信号x(t)可以由采样信号x*(t)唯一确定，亦即可以从x*(t)不失真地恢复x(t)。

4、如图所示为某离散系统单位脉冲响应输出，根据图示计算系统的最大超调量和调整时间。

答：?p?

1.4?1?100%?40%，ts?14T。 15、图为DAC0832采用单缓冲方式接口电路，请写出其接口地址，并判断VOUT的极性。（注：省缺值为高电平）

答：DFFFH,单极性

四、设计、计算题（共26）

1、.某控制系统，其温度变化范围为：1０℃～＋6０℃，经温度变送器变换为 1～５Ｖ电压信号，送至12 位A/D转换器 AD574（AD574的电路输入范围为０～５Ｖ） 。请计算：

（1）当AD574 的转换结果为 500H时，对应的系统温度是多少？ （2）当系统的温度是30℃时，AD574的 A/D 转换结果是多少？ 解：（1）500H=5*256=1280

V1280?12?V?1.56V; （2分） 52?11.56?1T?10??T?17?C （2分） 5?160?10V?130?10??V?2.6V （2分） （2）

5?160?10

2.6N?12?N?2129?851H （2分） 52?1

z2?2z?12、已知数字控制器脉冲传递函数为： ，试用直接程序设 D(z)?2z?5z?6

计法写出实现 D(z)的表达式。（本题8分）

(z2?2z?1)z?21?2z?1?z?2 D ( z ) ? ? ? ?1 ?2 （2分）

(z2?5z?6)z21?5z?6zD(z)?U(z) （2分） E(z)解：

?1?2?1?2z U ( z ) ? E ( z ) ? 2 E ( z ) z ? E ( z ) z ? 5 U ( z ) z ? 6 U ( z ) （ 2分）

进行z的反变换得：

(k) ?e((k2)? 5? 6(k u k ) ? 2 e( k ? 1) ? e ? u (k ? 1) u ? 2) （2分）

3、某计算机控制系统如下图所示：

W(s)?d 2 ，其中被控对象的传递函数为： s(s?1.252)系统的采样周期为 T=1

秒，试求对于单位阶跃输入函数，按以下要求设计：

（1）按最少拍无纹波系统的设计方法，设计D(z)；

（2）求出数字控制器输出序列u(k)、系统输出序列c(k)的递推形式； （3）画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输出曲线。 （本题10分）

2.11?e?S2.10.265z?1(1?2.78z?1)(1?0.2z?1)（附：G(z)?Z[，单?2]??12?1SS(S?1.252)(1?z)(1?0.286z)位阶跃输入R(z)?解：

1） 1?z?1 系统广义脉冲传递函数

G(z)?Z[Wh(s)Wd(s)]0.265z?1(1?2.78z?1)(1?0.2z?1)?2(1?z?1)(1?0.286z?1)为此，对单位阶跃输入，选择

(z)?(1?2.78z)(1?0.2z)az ? We(z)?(1?

?1?1?1z?1)mF(z)?(1?z?1)(1?f1z?1?f2z?2)a?0.22,f1?0.78,f2?0.1226D(z)??(z)G(z)[1??(z)]0.83(1?z?1)(1?0.286z?1)?1?0.78z?1?0.1226z?2?(z)R(z)G(z)0.22z?1(1?2.78z?1)(1?0.2z?1)1??0.265z?1(1?2.78z?1)(1?0.2z?1)(1?z?1)2(1?z?1)(1?0.286z?1)U(z)??0.83(1?z?1)(1?0.286z?1)0.22z?1(1?2.78z?1)(1?0.2z?1)C(z)??(z)R(z)?1?z?1?0.22z?1?0.8754z?2?z?3?z?4?

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