计算机控制技术 试题及答案

一、选择1．下列哪个芯片不是A/D转换芯片（B）

A.0809B.0832C.574AD.16742.以下哪项不是抗串模干扰的措施（B）

A.布线隔离B.平衡对称输入C.过压保护D.光电隔离3.阶跃函数1（t）的Z变换是（C）

4.达林算法主要适用于（C）的系统。

A.对快速性要求比较高B.对稳定性要求比较高C.被控对象含纯滞后的一阶惯性环节D.给定值频繁变化

5.CD4051是（A）的模拟开关。

A.单端8通道B.双端8通道C.双端4通道D.单端4通道6.模拟积分器1/s

的Z变换是（A）。A.B.C.1D.

7.对于变化比较快的周期脉动的参数采样值进行平滑滤波，如压力、流量等，则可选用的滤波方法是（B）。

A、中值滤波B、加权平均滤波C、低通滤波D、限幅滤波8.12位的A/D转换芯片，满量程输入电压10V，则其分辨率为(A)mV。A.2.44B.4.88C.3.66D.1.229．不属于模拟量输入通道组成部分的是（D）。

A.传感器B.信号调理电路C.A/D转换器D.输出驱动电路

10．计算机控制系统的输出量稳定的条件为（B）。

A.脉冲传递函数的极点全部位于z平面的单位圆上B.脉冲传递函数的极点全部位于z平面的单位圆内C.脉冲传递函数的极点全部位于z平面的单位圆外D.脉冲传递函数的极点至少有一个位于z平面的单位圆内11．采用ADC0809构成模拟量输入通道，ADC0809的作用是（C）。

A.把模拟量转换成数字量

B.把数字量转换成模拟量

C.把模拟量转换成数字量和8路输入开关D.8路输入开关

12．DAC0832芯片的VREF引脚接+5V，IOUT1引脚接集成运放的反相输入端，

IOUT2引脚接地，当输入为01010000B时，集成运放的输出为（D）

A.-2.500VB.+2.500VC.-1.2500VD.-1.5625V

13、三相步进电机的转子齿数为30，当该步进电机用6拍方式工作时，其步距角是（B）度

A.1.5B.2C.3D.614、在6位LED数码管动态显示方案中，正确的是（A）。

A.段码决定了数码管显示的内容B.位选码决定了数码管显示的内容C.段码决定了哪位LED数码管工作D.不需要位选码。15.某三相步进电机的转子上均匀分布30个矩形小齿，当该步进电机采用三相6拍方式工作时，要让该电机每分钟转动720圈，则步进时钟的步进频率是（D）。A.108HzB.1080HzC.216HzD.2160Hz

16．在计算机控制系统中，被测参数经传感器、变送器转换成统一的标准信号，还要用（A）把该标准信号分时送到A/D转换器进行模数转换。

A.多路开关B.D/A转换器C.放大电路D.滤波器17．零阶保持器具有（C）滤波特性

A．带通B．高通C．低通D．带阻18．前馈控制作为一种开环控制，其主要作用是（B）

A．可以提高系统的稳定性B．可以对特定干扰完全补偿C．可以加快动态响应速度D．可以减小超调量19．

能较好地消除随机脉冲干扰的数字滤波方法是（A）。

A.中值滤波B.限速滤波C.低通滤波D.加权平均滤波20．采用PWM脉冲对直流电动机调速，最佳的控制方案是（B）

A．保持PWM脉冲的高电平持续时间不变，只改变低电平的持续时间B．保持PWM脉冲的周期不变，同时改变高、低电平的持续时间C．保持PWM脉冲的低电平持续时间不变，只改变高电平的持续时间D．以上方法都可以二、简答21.简述计算机控制系统中干扰的分类，各种类型中都有哪些干扰？按干扰产生的原因分类：放电干扰、高频振荡干扰、浪涌干扰；按干扰传导模式分类：串模干扰、共模干扰；按干扰波形及性质分类：持续正弦波、偶发脉冲电压波形、脉冲序列。22、计算机控制系统的性能指标有哪些？计算机控制系统的性能可以用稳定性、能控性、能观测性、稳态特性、动态特性来表征，相应地可以用稳定裕量、稳态指标、动态指标和综合指标来衡量一个系统的优劣。23.简述计算机控制系统的分类。

直接数字控制系统（DDC）、操作指导控制系统（DPS）、计算机监督控制系统（SCC）、分布式控制系统（DCS）。24.简述计算机控制系统的输入通道的组成。信号测量部分、信号调理电路、模拟多路开关、A/D转换器、输入接口电路。

25.分析PID控制器中的比例调节、积分调节和微分调节的控制作用。比例调节的控制作用：迅速反映误差，减小误差；

积分调节的控制作用：积累误差，最终消除稳态误差；积分太强，会使动态响应变迟缓

微分调节的控制作用：克服系统的惯性，加快动态响应速度，减小超调量，提高稳定性。

三、设计题26.采用7406倒相器、大功率达林顿晶体管、电阻、二极管、并行输入输出可编程8255芯片等元器件，设计一个三相步进电机控制接口电路，具体要求如下：（1）画出设计的接口电路图

（2）写出三相步进电机在三相六拍工作方式下的输出控制字，见下表：

步序控制位通电状态PA口的输出控制字PA2/C相PA1/B相PA0/A相1011AB03H2110BC06H3101CA05H

四、综合题27.设对第一象限直线OA进行插补，已知直线OA的起点坐标为O(0,0)，终点坐标为A(3,2)。（1）按照逐点比较法插补，进行列表计算；（2）画出直线插补的走步轨迹图，并标明数控刀具的进给方向和坐标。解：（1）直线插补的起点与OA的起点O点重合，此时的偏差值F=0。终点坐标为A(3,2)，xe=3,ye=2。计数长度l=3+2=5即x方向走3步，y方向走2步，共5步。插补过程见下表：

直线插补的走步轨迹图，数控刀具的进给方向和坐标见下图：

28.在如图所示的计算机控制系统中

已知系统的闭环脉冲传递函数广义被控对象的脉冲传递函数求解下列问题：

（1）数字控制器的脉冲传递函数D(z)(2)系统在单位阶跃输入时，输出量的Z变换Y(z)(3)系统在单位阶跃输入时，输出量的稳态值解：由Z变换的终值定理，得到系统输出量的稳态值

29.某计算机控制系统的广义被控对象的脉冲传递函数为针对单位阶跃输入,请设计最小拍无纹波数字控制器。(1)求该最少拍无纹波数字控制器的脉冲传递函数D(z)解：最小拍无纹波控制系统的闭环脉冲传递函数必须为由于G(z)的零点为-2/3，极点为1（单位圆上）和0.2（单位圆内），所以：m=1,w=1,v=0,因为是针对阶跃输入进行设计，所以q=1，代入上式，得到最小拍无纹波控制系统的闭环脉冲传递函数为：

得到最少拍无纹波数字控制器的脉冲传递函数为:

29.(2)求系统在单位阶跃输入时，输出量的Z变换Y(z)解：单位阶跃输入的Z变换为：得到该系统在单位阶跃输入时，输出量的Z变换为：（3）求系统在单位阶跃输入时的输出序列（用长除法）根据Z变换的定义，从上式可以得到：该系统在单位阶跃输入时的输出序列为：

y(kT)={0,0.6,1,1,1,1………}(k=0,1,2,3,….)

30.求零阶保持器的Z变换，其中T是采样周期。解：方法1

方法2

先求零阶保持器

H(s)的反拉氏变换：再求h(t)的Z变换:31.设有一温度控