计算机控制技术期末复习试题附答案

计算机控制系统概执行机输出通检测装输入通

计算机控制系模拟信号、数字信号皆由计算机通过程序实整个过程始终离散控一个控制器分时控制多个回具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功便于实现控制与管理的一体、按控制规律分①程序和顺序控

PI控

—

③最少拍控

④复杂规律的控

⑤智能控

第二离散控制系统变换分析

、计算机控制系统的信号形式有哪些

连续模拟信时间与幅值上均连续，r(ty(tu(t

离散模拟信时间是离散的，幅值上连续，y*(tu*(t

》

离散数字信时间离散的，幅值为数字量，y(kTu(kT

、香采样定理是如何描述的(Shannon

一个连续时间信f(t，设其频带宽度是有限的，其最高频率maxfmax，如果在

间隔点上对该信f(t进行连续采样，为了使采样后的离散信*(t能包含原信f(t的

部信息量。则采样角频率只有满足下面的关系

ma

采样后的离散信*(t才能够无失真地复f(t。否则不能*(t中恢f(t。

中ma是最高角频率是采样角频率。它与采样频f、采样周的关系为

$

、简述信号的恢复过程。零阶保持器的作用是什么其传递函数

式是什么

零阶保持器作用：将前一个采样时刻的采样f(kT恒定地保持到下一个采样时(k+1)

也就是说在区k(k+1)内零价保持器的输出为常数

>

零阶保持器的传递函

设零阶保持器在(t)作用下的脉冲响应h(t)，而h(t)又可以看成单位阶跃函数1(t)与1(t- T)的迭加即：h(t)=1(t)-1(t-T)。

取拉氏变换，得零阶保持器的传递函数: Ts 1 e H ( s) s

变换、掌握常用信号的 4 Z

) & 【

、变换的滞后定理和超前定理是如何描述的Z6

《

#

"

、脉冲传递函数定义是什么9

零初始条件下，离散输出信号的Z 变换与离散输入信号的Z 变换之比。

Y(z)

…

G(z)= R(

z)

、开环传递函数的求法：10Z

.

、

采样系统稳定的条件是什么、15

采样系统稳定的条件：闭环脉冲传递函数的极点均位于平面上以原z

，

点为圆心的单位圆内。即|zi|<1

、16

￥

—

求该系统在三种典型信号的作用下的、17

稳态误差。

，

(z T 1s)ZG( z( z1)(

￥

| } %

—

劳斯判据。定性分析：稳的统算机控制系计掌握、18．

!

、

%

、已知一采样控制系统，试求：19

$

系统的闭环脉冲传递函数。(1)

判定系统的稳定性。(2)

系统对阶跃输入和斜坡输入的稳态误差。(3)

[

}

第三、四章计算机控制系统的离散化设计

、的设计方法常见有哪两种)(1zD

（1）离散化设计方法－－直接设计方法（重点）

思想：已知被控对象的Z 传递函数G(Z) ，根据所要求的性能指标，设计数字控制器。

（2）连续化设计方法－－间接设计方法

，然后采用某种离散化方法，将它变成计算机算法。D(s) 思想：先设计控制器的传递函数．、最少拍系统概念最少拍控制中主要研究哪三种类型的设计方法2 !

最少拍设计：就是系统在典型输入下，设计数字控制器D(z) 使闭环系统输出在最少个采

样周期内能准确跟踪输入（或系统输出稳态误差为0）。

(1)最少拍控制器的设计：系统无误差，简单，但是本身缺陷多。

(2)最少拍有纹波控制器的设计：系统无误差，考虑了系统稳定性，但输出有纹波。

(3)最少拍无纹波控制器的设计：系统无误差，考虑了系统稳定性，输出无纹波。、简述数字控制器的离散化设计步骤。3

…

（1）求广义对象的脉冲传递函数G(z);

（2）根据控制系统的性能指标要求和其它约束条件，确定所需要的闭环脉冲传递函数Ф(z)和闭环误差脉冲传递函数Фe(z);

（3）求取数字控制器的脉冲传递函数D(z)；

（4）根据D(z)求取控制算法的递推计算公式，就可编写控制算法程序。

、不同输入时，最少拍控制器设计综合：4

。

？

（

、最少拍控制器的局限性体现在哪几个方面5

最少拍控制器的设计只是使系统对某一典型输入的响应为最少拍，但对其他典型输入不一定为最少拍，甚至引起静差和超调：

当针对某一典型的输入函数设计的，用于次数较高的，R(z) R(z)D(z)（

系统将不能完全跟踪，产生稳态误差。

当针对某一典型的输入函数设计的，用于次数较低的，R(z) D(z)R(z)

系统将出现超调；

显然，一种典型的最少拍控制器只适应一种特定的输入，而不能

;

适用于各种输入。

、最少拍有纹波控制器的设计6

[…|

》

…

、实例：设计最少拍有纹波控制系统。7

。

-

|

、最小拍有纹波控制器出现纹波的原因8

数字控制器输出在若干拍后，不为或常值，是震荡收敛的。u(k)0 @

、最小拍有纹波控制器出现纹波后对系统有什么影响消除纹波办9法

输出在采样点之间有偏差；增加了执行元件的功率损耗和机械元件

的磨损。

）

最小拍无纹波控制器能够消除输出纹波。