计算机控制系统测试题

计算机控制系统测试题(总8页)

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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。

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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、、、，则该控制器D(z)的振铃幅度为，该说法正确吗（ A ）

A、不正确；B、正确；C、振铃幅度应为。

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、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。 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1A、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

e=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 ）。

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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、~1；B、~；C、~；D、~。

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）

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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；

c(1)r(1)c(0)1； c(2)r(0)c(1)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。

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答：p

5、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）

1.41100%40%，ts14T。 1

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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V1.56V; （2分） 521211.561T10T17C （2分） 516010V13010V2.6V （2分） （2）

5160102.6N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2D(z)2 （2分） 2(z5z6)z15z16z2D(z)U(z) （2分） E(z)解：

U(z)E(z)2E(z)z1E(z)z25U(z)z16U(z)z2 （ 2分）

进行z的反变换得：

7

u(k)e(k)2e(k1)e(k2)5u(k1)6u(k2) （2分）

3、某计算机控制系统如下图所示：

W(s)2d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]SS(S1.252)(1z1)2(10.286z1)位阶跃输入R(z)解：

系统广义脉冲传递函数 G(z)Z[W(s)Wd(s)]h

1） 11z0.265z1(12.78z1)(10.2z1)2(1z1)(10.286z1)8

为此，对单位阶跃输入，选择

(z)(12.78z1)(10.2z1)az1 1m112 We(z)(1z)F(z)(1z)(1f1zf2z)

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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