計算機控制技術試題(2)
一、填空題(每空2分,共20分)
1.閉環控制系統是使被控量有較高的精度
2.控制系統常常按其開環傳送函式中所含積分環節個數來分類,分為「0」型,「i」型系統等。
3.在乙個閉環系統裡,不同輸入與輸出之間的傳遞函式分母相同 。
4.控制系統開環對數頻率特性中的截止頻率c的大小通常反映系統的快速性 ,而相位裕度m反映了系統運動的運動平穩性 。
5.系統的穩態誤差與系統本身特性;外作用; 有關。
6.在計算機控制系統中存在有五種訊號形式變換,其中取樣、量化、零階保持器等三種訊號變換最重要。
7.若已給閉環系統的自然頻率為n,經驗上,取樣頻率s應取為
8.為使感測器特性與a/d變換器特性相匹配,通常應在感測器與a/d之間加入調理電路 。
9.平均值濾波是對訊號y進行m次取樣;濾波器的輸出
二、簡答題(每題6分,共30分)
1.已知閉環系統如圖1所示,
試問:1)若r(s)為單位斜坡函式時,其穩態誤差為多少?
0.1;
2)若n(s)為單位階躍函式時,其穩態誤差為多少?
0;3)r(s)、 n(s)同時作用時,總誤差為多少? 0.1
不必進行具體計算)
2.已知a點訊號如圖2所示,試畫出b點、c點的訊號圖形,設取樣週期t=/2。
3.計算機控制系統在選擇a/d變換器時應注意哪幾項指標?這些效能指標應根據什麼原則選取?
(1)精度:應高於感測器的精度乙個數量級;(2分)
(2)解析度:即字長,應根據測試訊號的動態範圍確定;(2分)
(3)轉換速率:根據系統的頻帶或訊號的變化頻率。
4.已知如下兩種串聯環節,試寫出其輸出與輸入之間的傳遞函式g(z)。
(已知 z[1/s]=
z[1/s2]=tz/(z-1)2)
(1), (3分)
(2)圖 3
5.已知x(t)=(0.5+5sin3t)
取樣週期t=2/3,試求
取樣訊號x*(t)。
三、(12分)已知系統開環對數漸近幅頻特性曲線如圖4所示,試求:
1)靜態誤差係數;2)截止頻率c;3)相穩定裕度m
圖 4
1),; (4分)
24分)
3),故
4分)四、(10分)已知控制器的結構圖如圖5所示,若該控制器採用定點計算機實現,試為其配置比例尺,並畫出配置比例尺後的結構圖。
圖 5
1)「分子分母係數除以2,並加入1/2的限幅和乘以2」的結果為4分;
2)「加入2-3的限幅及乘以23」的結果為6分。
五、(13分)若已知計算機控制系統結構如圖6所示
圖 6
1)試確定使系統穩定的k的範圍;
1),(3分)
要求:, ,
取(由於系統均為負反饋),所以 (5分)
2)若將該系統改為連續系統(即取消取樣開關及zoh),試問使系統穩定的k值範圍。
該系統為一階系統,均穩定;
3)所得結果說明了什麼問題?
[注:已知z[a/s(s+a)]=z(1-e-at)/(z-1)(z- e-at) ]
表明系統變為取樣系統後系統的穩定性降低。
六、(15分)數字慣性濾波器是rc模擬濾波器數位化,
tf=rc
1)試用一階向後差分法將其離散化,求gf(z);
2)將該gf(z)用直接程式實現法編排實現,寫出u(k)表示式,畫出實現框圖;
3)將該演算法分成演算法i及演算法ii,並畫出程式流程圖。
1)2),(2分)
3)i:
ii3分)
計算機控制技術(2)
評分標準(參考)
一、填空題(每空2分,共20分)
1.精度;2.積分;3.相同; 4.快速性;5.運動平穩性; 6.系統本身特性;外作用;7.取樣、量化、零階保持器;8.;9.調理電路; 10.
二、簡答題(每題6分,共30分)
1. 0.1; 0; 0.1
第1問2分,第2問2分,第3問2分。
2.每項各3分。
3.(1)精度:應高於感測器的精度乙個數量級;(2分)
(2)解析度:即字長,應根據測試訊號的動態範圍確定;(2分)
(3)轉換速率:根據系統的頻帶或訊號的變化頻率。 (2分)
4.(1), (3分)
(2),(3分)
5. 若僅寫出,只能給3分)
三、(12分) 1),; (4分)
24分)
3),故
4分)四、(10分)
1)「分子分母係數除以2,並加入1/2的限幅和乘以2」的結果為4分;
2)「加入2-3的限幅及乘以23」的結果為6分。
五、(13分)
1),(3分)
要求:, ,
取(由於系統均為負反饋),所以 (5分)
2)該系統為一階系統,均穩定;
3)表明系統變為取樣系統後系統的穩定性降低。
評分:1)第1小題滿分為8分,如果方法正確,計算有誤,可給4分;
2)第2問滿分為2分; 3)第3問滿分為3分。
六、(15分)
1)2),(2分)
3)i:
ii3分)
評分:1)第1問5分;2)第2問5分;
3)第3問5分;
4)若第1 問中替換關係正確,計算有誤,可給3分。
計算機控制技術
計算機控制技術試題 2 一 填空題 每空2分,共20分 1 閉環控制系統是使被控量有較高的 2 控制系統常常按其開環傳送函式中所含環節個數來分類,分為 0 型,i 型系統等。3 在乙個閉環系統裡,不同輸入與輸出之間的傳遞函式分母 4 控制系統開環對數頻率特性中的截止頻率c的大小通常反映系統的而相位裕...
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