计算计控制试题

1、宝鸡文理学院试题课程名称 计算机控制技术适 用时 间2014年6月17日试卷类别 适用专业、年级、班11电气、自动化本科一、填空题（本题共10小题，每小题2,共20分）计算机控制系统的工作原理可以归纳为实时数据采集、实时决策和实时控制三个步骤。实时的概念不能脱离具体过程，一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时系统 必定是在线系统。DDC系统的最大优点是用一台计算机控制多个回路。A/D转换器的分辨率和精度是两个不同的概念。分辨率是指A/D转换器分辨能力，相对精 度是指相对于满量程的百分比表示:一个10位A/D转换器，基准电源的信号电压为5.12V 时，它的分辨率为0.097%。在三相步进

2、电机系统中,有三相单三拍、三相双三拍、三相六拍等三种控制方式，为了提 高控制力矩，常常采用双三拍方法来实现。三相步进机的转子为60个齿，定子为3对磁极，工作在三相六拍方式时，则步距角 是1度，齿距角是6度。在PID调节器中，比例系数KP的确定比微分和积分系数更重要，因为它不仅与本身有关， 而且还与KdKi有关。直线插补过程依次可归为偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判别等四步。计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为010mA DC或420mA DC。在PID控制系统中，I的作用主要是消除静差，由于积分作用输出随时间积累而逐渐增大，故调节动作缓慢，这样会造成调节不及时，使系统稳定裕

3、度下降。因此积分作用一般 不单独使用。二选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）一个8位的A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间3.18M，如果要求转换误差在转换精 度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（B ）A、5Hz B、 50Hz C、 100Hz D、 500Hz某热处理炉温度变化范围为01350C，经温度变送器变换为15V的电压送至ADC0809， ADC0809的输入范围为05V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6AH，此时炉温为（C ）A、588.98C B、288.98C C、361.23C D、698.73C在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整

4、结构，但不能（D ）。采用增量型PID调节B.采用带死区的PID调节C.采用PI调节D.采用I D调节计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）A接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作SCC计算机与控制无关引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中，不正确的是（D）。偏差的正、负决定调节作用的方向偏差的大、小决定调节作用的强、弱偏差为零，调节作用为零偏差太大，调节失效若系统欲将一个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（D ）器件完成控制量的切换工作。A.锁存器锁存B

5、.多路开关C. A/D转换器转换D.反多路开关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（B ）实现的。改变定子的通电方向和通电占空比改变转子的通电方向和通电占空比改变定子的通电电压幅值D改变转子的通电电压幅值计算机控制系统与连续系统相比，在系统结构与参数不变的条件下，抑制干扰的能力（A）。A减弱；B不变；C增强；D不确定步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（B ）。步进电机可以直接接受数字量步进电机可以直接接受模拟量步进电机可实现转角和直线定位步进电机可实现顺时针、逆时针转动在计算机控制系统接地设计时，对低频电路应按（C ）接地的原则进行设计。A 一点；B多

6、点；C任意。三、简答题（本题共3小题，共20分）（6分）什么叫共模干扰，其抑制方法有哪些？答：共模干扰也称共态干扰，是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。抑制方法有： 变压器隔离、光电隔离、浮地隔离、采用仪表放大器提高共模抑制比。（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？答：微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡，而 使调节品质下降。为了避免震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微 分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到0而产生震荡（9分）大林算法的设计目标?什么是振铃现

7、象？产生振铃现象的原因是什么？如何消除振铃现象？答：大林算法的设计目标是要设计一个合适的数字控制器振铃现象：数字控制器D（z）的输出U （KT）产生以2T为周期的大幅度波动。振铃现象的产生原因：控制量U（Z）中含有单位圆内左半平面接近z=-1的极点。离z=-1越 近，振铃幅度也越大。单位圆内右半平面的零点会加剧振铃现象，而右半平面的极点会削弱 振铃现象。振铃现象的消除办法：找出D（z）中引起振铃现象的极点（z=-1附近的极点），然后令该极点的z=1,这样振铃极点被消除。根据终值定理，这样处理不影响稳态输出。四、分析与设计(本题共3小题，每小题10,共30分)：1. (10分)采用8255A作为

8、x轴步进电机和y轴步进电机的控制接口，要求:(1)画出接口电路原理图；(2)写出x轴和y轴步进电机在三相双三拍工作方式下的输出状态字表。X轴步进电机输出字表Y轴步进电机输出字表存储地址标号PA 口输出字存储地址标号PB 口输出字ADX100000011=0311ADX00000011=03HADX2000001KHX5HADX200000110=06HADX300000101=05HADX32 (10分)试分析所示结构框图，回答问题：其中，Gc (s) = - e -s s + 1.根据Smith预估控制原理，求出Smith补偿器的纯滞后补偿环节G】(S)的传递函 数；.试分析说明Smith补偿器的控制效果。3. (10分)闭环系统的广义被控对象传递函数为G (z )= 3典 8 + .718 8 一 1)(1 - z -1)(1 - .368z -1)采用零阶保持器，采样周期T=0.1s。设计一单位阶跃输入时的最少拍无纹波控制器D(z)。rC中含有一个Z-L因 子，没有不稳定极点和零点.则r=Lu=0】v二0, q二】t+iiTF+0-1 二0F2(z)-k q+v1=1+01-0. Fl(z)二1(z)zr h(l-b-z-1)F2(z) =kz1- (z) = wK 1,e(z)=l-z-J