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一、选择题(每道题 4 分) 1.当二阶系统的时间响应的阻尼比为 0 时,是_系统。 A.欠阻尼 B. 无阻尼 C.临界阻尼 D.过阻尼 2.一阶系统的单位斜坡响应的稳态误差为_。 3.计算机控制系统是以_部件的自动控制系统。 A.计算机 B. 控制器 C. 转换器 D.保持器 4.下列哪个不是计算机控制系统控制过程的步骤? A.数据采集 B. 数据转换 C. 计算机控制量 D.输出控制信号 5.下列哪个不属于计算机控制系统的过程输入通道。 A.温度 B. 压力 C. 流量 D.继电器 6. 单位阶跃输入下输出响应,经过_周期就稳定在设定值上。 A. T B.2T C 3T D.4T7.低通滤波器可以让高于_Hz 虑掉。 A50 B. 60 C. 70 D.808.计算机控制系统稳定性条件是 Z 平面的_部分。 A 单位圆内 B. 单位圆外 C. 左半 D.右半 9.连续控制系统的稳定性条件是 S 平面的_部分。 A 单位圆内 B. 单位圆外 C. 左半 D.右半 10.下列属于共模干扰? A 电容的静电耦合 B. 长线传输的互感 C.磁场耦合 D.变压器漏电 2、判断题(每道题 2 分) 1.(错) 2.(对) 3.(错) 4.(错) 5.(对) 6.(错) 7(错)8.(错)9(错)10. (对) 1. 传递函数的分子式系统的特征多项式,代表系统的固有特性() 2. 连续控制系统的传递函数分母式系统的特征多项式,代表系统的固有特性?() 3. 计算机的硬件对计算机控制系统的非常重要,管理计算机的程序及过程控制的应用程序。 () 4. 被控对象可以是模拟量,不可以是开关量。 () 5.一般采用多路通道共享采样/保持或模数转换器。 () 6. 转速传感器的激励绕组与输出绕组之间在空间相差 180() 7. PID 的积分环节经常单独使用。 () 8.空间辐射干扰中来自通道的干扰最大。 () 9. 低通滤波器可让 80Hz 的工频信号无衰减地通过。 () 10.计算机控制系统的分析与设计是以系统的数学模型为基础。 () 三、简答题 (每道题 5 分)共八道题 1传递函数的特点? 2什么是采样及采样器开关形式可以分为? 3D/A 转换器的主要性能指标? 4保持器的作用? 5干扰的来源的种类? 6. 计算机控制系统的控制过程的步骤? 7. 用双线性变换法求 的脉冲传递函数 D(z)及其极数。设采样周期 T=1s. 8 用部分分式法求其离散函数?答案 一、选择题21( )0.81D sss 10( )(1)(2)zF zzz1. B 2.A 3.A 4. B 5.D 6.B 7.A 8.A 9.C 10.D二、判断题 1.(错) 2.(对) 3.(错) 4.(错) 5.(对) 6.(错) 7(错)8.(错)9(错)10. (对) 三、简答 1、传递函数具有以下特点:1)传递函数的分母是系统的特征多项式,代表系统的固定特征;分子代表输入与 系统的关系,而与输入量无关,因此传递函数表达了系统本身的固有特性。 2)传递函数不说明被描述系统的具体物理结构,不同的物理系统可能具有相同的传 递函数。3)传递函数比微分方程简单,通过拉普拉斯变换将时域内复杂的微积分运算转化为 简单的代数运算。4)当系统输入典型信号时,输出与输入有对应关系。特别地,当输入时单位脉冲信 号时,传递函数就表示系统的输出函数。因而,也可以把传递函数看成单位脉冲响应的像 函数。5)如果将传递函数进行代换 s=jw,可以直接得到系统的频率特性函数。 2采样是将连续模拟信号转换为时间离散、幅值等于采样时刻输入信号值的离散模拟信号 的过程,采样器可以看作是不同形式的开关,每隔一段时间使开关闭合得到那一时刻信号 的幅值从而完成一次采样。 (1)周期采样:指任意相邻两次采样的时间间隔相等的采样方式,其相邻两次采样之间的 间隔也称为采样周期 T。 (2)随机采样:这种采样形式没有固定的采样周期,是根据需要来选择采样时刻的。 (3)同步采样:如果一个系统中有多个采样开关,他们的采样周期相同且同时采样。 (4)非同步采样:如果一个系统中有多个采样开关,他们的采样周期相同但不同时采样。 (5)多速采样:如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样的,但他们 的采样周期不相同。为了提高控制质量,变化比较快的模拟量采用较高的速率进行采样和控制。 3 (1)分辨率 指转换器对输入量变化 所能作出反应的敏感 程度,通常用数字量的位数 来表示。 (2)建立时间 指输入数字量满量程变化时,暑促模拟量达到终值范围内时所需的时间。 对于输出是电流转换器 来说,建立时间很快,约几十纳秒;输出为电压时,则建立时间主 要取决于运算放大器的响应时间。 (3)线性误差 理想的转换器的输入输出特性应是线性的。在满量程范围内,偏离理想转 换特性的最大误差称线性误差。该误差用最低有效位 LSB 的分数来表示。 (4)温度范围 好的转换器温度-40-85。 (5)输出电平 常用转换器有电流和电压两种输出形式。对于电流输出型,低得输出为 20mA,高的达 3A;电压型一般为 5V-10V,高者达 24V-30V。 4保持器作用表现在两个方面:一是由于采样信号仅在采样开关闭合时有输出,而在其余的时间输出为 0,所 以在两次采样开关闭合的中间时间,存在一个采样信号如何进行保持问题。二是保持器要完成一部分低通滤波器的作用,这是由于采样过程将会派生 高频频谱分量,这些高频分量相当于扰动信号,在计算机输出之前需要将其消除。 5 1)供电系统干扰 2)输入输出通道干扰 3) 空间辐射干扰6. 计算机控制系统的控制过程可以归纳为以下三个步骤:(1)数据采集:对被控量进行采样测量,形成反馈信号。(2)计算控制量:根据反馈信号和给定信号,按一定的控制规律,计算出控制量。(3)输出控制信号:向执行机构发出控制信号,实现控制作用。7. 20.用双线性变换法求 的脉冲传递函数 D(z)及其极数。设采样周期 T=1s.解 由双线性变换规则得8.21( )0.81D sss( )101012zzF zzz 0*( )10( 12 ) ()kkfttkT 111zZz122kzZz( )101010 (1)(2)12F z zzzzz
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