微机控制技术复习题（部分参考答案）

微机控制技术复习题（部分参考答案）

一、填空题：

1、8位D/A 转换器的分辩率是满刻度值/2^8 。

2、数字调节器与模拟调节器相比更能实现复杂控制规律。

3、计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制。

4、为了实现最少拍有波纹控制，闭环脉冲传递函数)(Z Φ中应包含)(Z G 的所有单位圆

上和单位圆外零点，为了实现最少拍无波纹控制，闭环脉冲传递函数)(Z Φ中应包含

)(Z G 的所有零点。

5、按最少拍原则设计的系统是时间最优系统。

6、最少拍无波纹与最少拍有波纹系统相比其闭环脉冲传递函数)(Z Φ中1-Z

的阶次要高

一些，调整时间要长一些。

7、大林把这种控制量以1/2 的采样频率振荡的现象称为“ 振铃”。

8、分析结果表明：)(Z U 与)(Z R 间的脉冲传递函数表达式中，

包含有Z 平面单位圆内接近-1 的负实数极点，则会产生振铃现象。

9、如果按大林提出的简单修正算法来防止振铃现象，则对系统的稳态输出无影响，但对

系统的动态性能有影响。

10、数字控制器的模拟化设计法是在采样周期必须足够小，除必须满足采样定例外采样周

期的变化对系统性能影响不大的条件下使用的。

11、数字量输出保持一般有两种方案，一种是输出通路设置一个D/A 转换器的结构形式（数

字量保持方案），一种是多个输出通路公用一个D/A 转换器的

结构式（模拟量保持方案），

前者与后者相比D/A 转换器使用数量多。

12、常用的A/D 转换器有计数器式，双积分式，逐次逼近式。

13、为了消除稳态误差，)(Z e Φ的表达式中须含有因式(1-z^-1)^q 。

补充填空题：

1、常用的I/O 控制方式是程序控制方式，中断控制方式，直接存储器存取方式。

2、微型计算机控制系统中解决中断优先级的办法是软件查询方式，雏菊链法，

专用硬件方式。

3、满足实时控制要求的使用条件是所有外围设备的服务时间的总和必须小于或等于任意

外围设备的最短响应时间。

4、最短响应时间是某台设备相应两次请求服务的最短间隔时间。

5、I/O 接口的编址方式为 I/O 接口独立编址方式， I/O 接口与存储器统一编址方式。

6、提高CPU 总线驱动能力是因为当负载过重时，各信号线的电平就会偏离正常值，‘0’

电凭偏高活‘1’电平偏低，造成系统工作不稳定，不可靠，靠干扰能力差，严重时甚至损

坏器件。

7、输入端采样保持器与输出端模拟保持器相比，原理是相同，但前者保持时间短，

而后者长。

8、D/A 转换器按工作方式分为并行D/A 转换和串行D/A 转换，前者转换速

度快，而后者转换速度慢。

9、如果按大林提出的简单修正算法来防止振铃现象，则对系统的稳态输出无影响，但对

系统的动态性能有影响。

10、同样位数的D/A 转换器，在双极性输出幅值与单极性幅值相同的情况下，前者分辨

率降低了。

11、逐次逼近式A/D 转换器与计数器式A/D 转换器相比，转换速度快。

12、进入I/O 通道的干扰按其对电路的作用形式，通常可分为串模干扰和共模干扰。

13、当执行元件为步进电机时，PID 控制器宜采用增量式算法。

14、在选择PID 参数时，引出控制度的概念，当控制度等于 1.05 ，数字控制器

与模拟控制器的控制效果相当。

15、按二阶工程设计法设计数字控制器时，要使二阶系统输出获得理想动态品质，其闭

环系统满足的条件是模：A(W)=1 、相位移Φ（w ）=0 ，此时推出的开环

传递函数含有积分惯性环节，且相位裕量大于 45度。

16、对于快速随动系统采样周期应选得小，而对于被控对象惯性较大的系统

采样周期应选得大。

17、对最少拍控制系统设计的具体要求是：准确性要求对典型的参考输入信号，在到达

稳态后，系统的采样点的输出值能准确跟踪输入信号且无静差、快速性要求在各种系统在有

限拍内到达稳态的设计中系统准确跟踪输入信号所需要的采样周期应为最少、稳定性要求数

字控制器D(Z)必须在物理上可实现且闭环系统须是稳定的。

18、物理上可实现的系统其控制器当前的输出只与当前输入的信号，以前的输入信

号，以前的输出信号有关有关，而与将来的输入信号无关。

19、最少拍有纹系统的缺陷之一是输出在采样点之间有波纹。

二、判断题：

1、对于输入信号为单位斜坡时设计的最少拍无差系统，输入单位加速度时就不再是最少拍

无差系统。√

2、按最少拍原则设计的系统是时间最优系统，因此，只要采样周期足够小，系统进入稳态

的时间就足够短。×

3、W 变换法设计系统的步骤是先令 )(Z G 中的Z=T j e

ω（或sT e ），从而应用频率法分析和

设计系统。×

4、离散系统稳定的充分必要条件是闭环脉冲传递函数)(Z Φ的所有极点都在Z 平面上单位

圆的内部。√

5、数字控制器 )(Z D 在物理上的可实现性要求其当前的输出与将来的输入无关。√

6、采样周期T 的选择原则之一是：根据被控对象的特性，快速系统的T 应取大，反之，应

取小。×

7、所谓二自由度PID 控制，就是使目标值跟踪特性为最优的PID 参数和使外扰抑制特性为

最优的PID 参数能分别地进行整定，使两特性同时达到最优。√

8、带死区的PID 控制中，当不希望调节动作过于频繁时，可减小死区宽度。×

9、对于带纯滞后环节的控制系统，使用史密斯纯滞后补偿原理后，可以消除其纯滞后环节

对系统稳定性的影响。√

10、在实际控制系统系统中，当PID 控制器输出的控制量直接控制步进电动机时，应采用

增量式PID 控制。√