燕山大学研究生计算机测控2014

科目
计算机测控技术
专业
姓名
时间
燕山大学研究生试卷 密 封 线 共 页 第 页
题号 总分 分数
一、（15分）回答问题
1. 画出计算机控制系统的组成，说明与模拟调节系统相比有什么特点？
2. 说明计算机测控系统中模拟量输入输出通道的组成部分及选择要点是什么？
3. 说明计算机测控系统中数字量输入输出通道的主要器件及功能？ 二、（15分）在模拟调节系统中，PID 控制算法的模拟表达式为：
式中，u (t )为调节器的输出信号；e (t )为偏差信号，它等于给定量与输出量之差；Kp 为比例系数；TI 为积分时间常数；TD 为微分时间常数。

给出其计算机可实现的增量式PID 控制算法，并对微分和积分项进行改进。

三、（20分）设计算机校正函数为： )
()(a s s k
s D +=
（k=1,2,......5；a=1,2....5；每位同学k ，a 的取值不同)
1、 按模拟调节规律离散化的方法实现此调节规律的数字控制器算式。

给出数字控制器和系统的输出U(k)和C(k)
2、 按数字控制器的直接设计方法设计快速无波纹系统的)(z D ，并给出数字控制器和系统的输出U(z)和C(z) 四、(25分) 用计算机编程分析信号。

设给定信号：
()()s f n f n x 012sin 2π= （1）
()()()()()()
s i i s i i i f t n f f t n t n u n x ----=∑=π2sin exp 23
1
2+
()()n randn f n f s ,12sin 20+π （2）
式中 1,...1,0-=N n
randn(1,n)——标准高斯白噪声
()
i t n u -——阶跃函数 设采样频率为1KHz ，数据点数为512点。

N ＝512 f0=30 f1=60 f2=100 f3=200 fs=1000 t1=128 t2=150 t3=178
1. 绘出模拟信号x1(n), x2(n)的时、频域波形（傅立叶变换）。

2. 用小波函数分解，分解层次为3层。

绘制信号的小波分解结果。

五、（25分）结合实际课题，自选题目撰写论文。

要求：题目、摘要、引言、原理、实验方
案、结论、参考文献。

1、 利用信号检测技术，信号分析技术，完成被测对象的数据测试、分析、给出仿真结果。

2、 利用一种或多种控制算法完成被控对象的调节、给出仿真结果。

]
)
()(1)([)(0⎰++=t
D I p dt
t de T dt t e T t e K t u。