计算机控制系统A试卷带答案

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2015－2016 学年第一学期出题教师：

【计算机控制系统】课程试题(A卷) 【闭卷考试】

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本试卷共有4道大题

一、填空题（共14分，每空1分，共11道小题）

1. 描述连续系统所用的数学模型是微分方程，描述离散系统所用的数学模型是差分方程。。

2.离散系统稳定性不仅与系统结构和参数有关，还与系统的采样周期有关。

3.在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中采样、量化、零阶保持器等三种信号变换最重要。

4. 计算机控制系统通常是由模拟与数字部件组成的混合系统。

5. 在连续系统中，一个系统或环节的频率特性是指在正弦信号作用下，系统或环节的稳态输出与输入的复数比随着正弦信号频率变化的特性。

6.采样周期也是影响稳定性的重要参数，一般来说，减小采样周期，稳定性增强。

7.对于具有零阶保持器的离散系统，稳态误差的计算结果与T无关，它只与系统的类型、放大系数及输入信号的形式有关。

8.若D(s)稳定，采用向前差分法离散化，D(z)不一定稳定。

9.双线性变换的一对一映射，保证了离散频率特性不产生频率混叠现象，但产生了频率畸变。

10.计算机控制系统分为三类：直接数字控制 (Direct Digital Control，DDC) 系统、

计算机监督控制 (Supervise Control by Computer，SCC) 系统和分散型计算机控制系统(Distributed Control System，DCS)

二、选择题（满分20分，每小题2分，共10道小题）

1.电力二极管属于 A 。

A.不可控器件

B. 全控器件

C.半控器件

2．电力电子器件不具有的特征有 B 。

A.所能处理电功率的大小是其最重要的参数

B.一般工作在放大状态

C.一般需要信息电子电路来控制

D.不仅讲究散热设计，工作时一般还需接散热器

3. 晶闸管内部有 C 个PN结。

A 一

B 二

C 三

D 四

4.下列哪种功能不属于变流的功能 C

A.有源逆变

B. 交流调压

C. 变压器降压

D. 直流斩波

5.下列不属于使晶闸管关断的方法是 A 。

A.给门极施加反压

B.去掉阳极的正向电压

C.增大回路阻抗

D.给阳极施加反压

6.Buck Converter指的是 A

A.降压斩波电路

B. 升压斩波电路

C. 升降压斩波电路

7.全波整流电路中，变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，故不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率 B

A.降低

B. 提高

C. 不变

8.下面的电路中V2、V4、V6的接法是 C

A. 同相输入端

B.

9.对单相交流调压电路进行谐波分析时可知，只含有 A 次谐波，且随着次数的增加谐波含量减少。

A.奇

B. 偶

C. 零

10.如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为 A

A、700V

B、750V

C、800V

D、850V

三、简答题（共5道小题，满分35分）

1. 简述计算机控制系统的优点。（6分）

2.简述采样定理的内容。（5分）

3.在利用连续域-离散化设计方法中，离散化方法有哪些？（8分）

数值积分法（置换法）---一阶向后差法

---一阶向前差法

---双线性变换法

---修正双线性变换法

零极点匹配法

保持器等价法

z变换法(脉冲响应不变法)

4.概况专家控制的特点。（6分）

（1）灵活性：根据系统的工作状态及误差情况，可灵活地选取相应的控制律；

（2）适应性：能根据专家知识和经验，调整控制器的参数，适应对象特性及环境的变化；（3）鲁棒性：通过利用专家规则，系统可以在非线性、大偏差下可靠地工作。

5.简述计算机控制系统基本组成。(10分)

（a）. 计算机控制系统的硬件组成

（1）计算机主机：计算机控制系统的核心

----中央处理器（CPU）

----RAM、ROM等存储器、定时器

----接口适配器，显示、打印、操纵台等

（2）过程通道：

---模／数（A/D）转换器

---数／模（D/A）转换器

---传感器

---信号调理电路

---数字量输入通道或数字量输出通道

（b）计算机控制系统的软件

软件是计算机工作程序的总称，实现信息采集、处理及输出功能的各种程序的集合。

---系统软件：计算机的通用软件。

---应用软件：系统软件支持下实现各种应用功能的专用程序。

四、简答及计算题（共4道小题满分35分）

1.求该环节的脉冲传递函数。（5分）

2. 试分析如下图所示z 平面上4对共轭复数极点对应的脉冲响应，并画出图形。（10分）

1212()[()][()()]()

G z Z G s Z G s G s G G z ===

3.已知

2

1

()

0.81

D s

s s

=

++，试用一阶向前差分法离散。为保证离散后系统

稳定，采样周期的取值范围是多少？（10分）

4.设计算机控制系统要求系统的动态性能指标为：

试确定z域主导极点所在位置。令采样周期T=0.5s 。（10分）

s r

%17%, 2.3, 1.7s

t s t

σ≤≤≤