计算机控制技术题库(附答案)

1计算机控制技术练习题（附答案）一、填空题（每空2分，共20分）1．闭环负反馈控制的基本特征是。2．闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母。3．惯性环节的主要特点是，当其输入量发生突然变化时，其输出量不能突变，而是按变化。4．静态误差系数是系统在典型外作用下精度的指标，静态误差系数越大，精度。5．系统的相稳定裕度M，定义为开环频率特性在截止频率c处。6．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，还与系统的有关。7．零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性φ()=。8．若已知闭环系统自然频率为n，经验上，采样频率s应取。9．通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。10．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。二、选择题(每题2分，共10分)1．在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将。A增大；B减小；C不变。2．控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差。A较大；B较小；C相当。3．某系统的Z传递函数为G(z)=0.5(z+0.5)/(z+1.2)(z-0.5)，可知该系统是。A稳定的；B不稳定的；C临界稳定的。4．若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为环节。A积分；B微分；C惯性。5．在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应传感器的精度。A大于；B小于；C等于。三、简答题（每小题5分，共20分）1．图1为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理。2图12．已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1，试问该系统为几型系统，系统的开环放大系数为多少?3．试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。4．试表述采样定理，并说明若一高频信号采样时不满足采样定理，采样后将会变成何种信号。四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=n2/s(s+2n)实测求得单位阶跃响应的%=4.3%，ts=2.5秒，试写出闭环传递函数并求n，为多少。五、（10分）现已知某炉温变化范围为0~1000℃，测试时，采用9位的A/D变换器(带符号位)，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时，通过变送器将测试起点迁移到500℃，保持同样的系统对炉温变化的分辩率，试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。六、（10分）已知系统方块图如图2所示图21）试写出系统闭环传递函数?)z(R)z(C)z(2）若K=2,试求使系统稳定的T取值范围。（已知Z[1/s2]=Tz/(z-1)2）七、（20分）已知调节器传递函数为)()()2.0()1()(sEsUsssGc，T=0.5秒iQHiQ-TseTs1)(tc0.5/SKG0(s)Gh(s)Gc(s)TTTE(z)U(z)R(z))(zC(z)R(s)31）试用一阶向后差分变换法，将其离散，求Gc(z)=？2）将Gc(z)用第二种直接程序法编排实现，试求u(k)表达式，并画出结构图；3）将该算法分成算法I与算法II，并画出编程的流程图。计算机控制技术试题(3)评分标准（参考）一、填空题（每空2分，共20分）1．测量偏差、纠正偏差；2．相同；3．按指数规律变化；4．越高；5．相角与180度之差；6．采样周期；7．-T/2；8．10n；9．串模干扰；10．调理电路。二、选择题(每空2分，共10分）1．A；2．A；3．B；4．B；5B。三、简答题（每小题5分，共20分）1．由于出水干扰QO使水位下降时，浮子下降，进水口打开，水位逐渐增高，浮子逐渐上浮，当达到给定高度时，浮子将进水口堵死，从而保持设定高度。2．1)零型系统；2)0.1=1/(1+K)K=93．通常，在系统正向通道加入积分环节或增大开环放大系数，将会减少稳态误差，但将会降低系统的稳定程度。4．若连续信号所含频率分量的最高频率为max，为使其采样信号不失真，采样频率max2s；若不满足采样定理，一个高频信号将会变成低频信号。四、（10分）1）2222)(nnnsss（3分）2）043.0%21/e，707.0（4分）5.25.3nst，sradn/82.1（3分）评分：由于计算有误，使n计算有误，可给1分。五、（10分）1）/)1000(28o，故Δ=3.9°；（5分）2）9.3/)5001000(2oon，故72lg/2.128lgn（5分）评分：于Δ计算有误导致第2问有误，但计算方法正确，可给3分。六、（10分）o41）)1(5.0)1()1(5.05.01)(21zKTzTzzKsseZKzGsT)5.01(5.0)(1)()(KTzKTzGzGz2）05.01)(KTzz，2K，01)(Tzz要求1|1|||Tz，1)1(1T1)1(T，T21)1(T，T0评分：1）每小问各为5分2)若因)(z有错，导致T有错，但求T方法正确，可得3分；3)求)(z方法正确，但计算有误，可得3分。七、（20分）1）S=(1-z-1)/TGC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1))()()9.01()67.01(36.111zEzUzz2）)1(67.0)([36.1)1(9.0)(kekekuku；3）I：1)(36.1)(ukekuII：u1=0.9u(k)-0.91e(k)评分：1）第1小题10分，其余两小题各5分；2）由于第1小题计算有误，使第2、3小题有误，但方法正确，可给5分；3）在第2小题中，若采用减小延迟方法绘结构图时亦算正确。采样)(ke计算ID/A输出算法II返回1.360.9-0.91-1z)(ku)(ke)(km)1(km5微型计算机控制技术试卷A一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。A．A/D转换器B．双向可控硅C．D/A转换器D．光电隔离器2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（）器件完成控制量的切换工作。A．锁存器锁存B．多路开关C．A/D转换器转换D．反多路开关3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（）。A．比较小B．比较大C．取零值D．取负值4.在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（）。A．阳极B．阴极C．阴极或阳极D．先送阴极再送阳极5.电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（）实现的。A．改变定子的通电方向和通电占空比B．改变转子的通电方向和通电占空比C．改变定子的通电电压幅值D．改变转子的通电电压幅值6.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关7.键盘锁定技术可以通过（）实现。A．设置标志位B．控制键值锁存器的选通信号C．A和B都行D．定时读键值8.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（）。A．0．3伏以下B．0．7伏以上C．-3伏以下D．+3伏以上9.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（）提高信/躁比。A．只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（）。A．步进电机可以直接接受数字量B．步进电机可以直接接受模拟量C．步进电机可实现转角和直线定位D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线实际曲线。所以，6为了提高控制精度，应尽可能。2.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：模拟量为5V时，所对应的数字量为H。模拟量为0V时，所对应的数字量为H。模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为H。3.在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用方法来实现。4.操作指导系统对____________________________________________更适宜。5.某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通通道。6.LCD的多极驱动方式是指驱动方式，目的在于。7.在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它关系到__________。8.某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用的办法解决。9.和PID调节一样，模糊控制器的最大优点是。10.SPI总线与I2C总线的主要区别是____________________________和________________________________。三、判断题（正确，在括号内划∨，错误，在括号内划╳，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共5小题，共10分）1.在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（）2.DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（）3.由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（）4.某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（）。5.在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（）四、简答题（本题共4小题，共20分）1.（本题5分）简要说明多路开关的主要特点。2.（本题5分）PID调节系统中，微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？3.（本题5分）PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？4.（本题5分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。五、设计题（本题共1小题，共20分）设A/D转换电路如图1所示，（1）说明图中A/D转换方式。（3分）（2）写出图中8255A的地址。（4分）（3）画出实现该A/D转换的流程图。（5分）（4）编写完成A/D转换的程序。（8分）7六、设计题（本题共1小题，共20分）已知电机控制系统如图2所示，图中LD为马达运行指示灯（不运行时熄灭）。（1）说明图中芯片4N25的作用（2分）（2）说明图中电机的控制原理（4分）（3）画出电动机控制程序流程图（4分）（4）根据流程图编写电机控制程序（设8255的地址为8000—8003H）（8分）（5）图中有否需要改动的地方？原因是什麽？（2分）参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1．A2.D3.A4.B5.B6.B7.C8.C9.D10.B二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.越接近，提高采样频率2.3FFH，200H，100H3.双三拍4.未模清控制规律的系统（或不需要控制的）5.无6.多个背极，该段能否显示7.因为Kp不但与本身有关，而且还和Kd\Ki有关8.双功能键9.不要求数学模型10.SPI有三条线，而I2C只有两条I2C的总线是双向的三、判断题（正确，在括号内划∨，错误，在括号内划╳，并改正（只对错误部分进行改8正即可）（本题共5小题，每小题2分，共10分）1.答：╳，不能2.答：∨3.答：∨4.答：╳，原因是两次采样的变化量△Y太大5.答：∨四、简答题（本题共4小题，每小题5分