计算机控制系统试题一、选择题（只有一个正确答案，每题2分，共40分）1．劳斯稳定判据在离散系统中主要解决的是（ C ）。
A、S平面中系统的稳定性；B、Z平面中系统的稳定性；C、三阶以上特征方程稳定判据。
2．某系统的Z传递函数为0.5(0.5)()( 1.2)(0.5)zG zz z+=+-，可知该系统是（B）。
A、稳定的；B、不稳定的；C 临界稳定的。
3、脉冲传递函数是表征（B）。
A、控制系统传递函数；B、计算机控制系统传递函数、C、脉冲输入的传递函数。
4、有关PID控制算法，以下说法不正确的是（C）A、当系统有阶跃信号输入时，微分项剧增，易引起振荡；B、比例调节几乎贯穿整个控制过程；C、比例控制可以消除一切静差；D、一般来说，不使用纯微分控制。
5、下面关于标度变换的说法正确的是（C）。
A、标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量；B、标度变换就是把模拟量转换成十进制工程量；C、标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量；D、标度变换就是把模拟量转换成数字量。
6. 适用于某些生产过程对控制精度要求不是很高，但希望系统工作平稳，执行机构不要频繁动作的PID算法为（D ）。
A、积分分离PID；B、变速积分PID；C、不完全微分PID；D、带死区的PID。
7、下列计算机控制系统中，属于单闭环控制系统的是（B）。
A、操作指导控制系统；B、直接数字控制系统；C、监督计算机控制系统；D、现场总线控制系统。
8、增量式PID算法解决了位置式PID算法（A）的缺点。
A、计算复杂、手/自切换不便；B、不易实现编程；C、控制准确性差；D、对系统扰动大。
9、采用计算机口线驱动共阳极LED 数码管显示时，（ B ）。
A 、口线为高电平，对应数码管显示；B 、口线为低电平，对应数码管显示；C 、数码管显示不能根据口线高低电平确定。
10、完整的键功能处理程序应包括（ C ）。
A 、计算键值；B 、按键值转向相应的功能程序；C 、计算键值并转向相应的功能程序； D 、判断是否有键按下。
11、按照大林控制算法设计出的数字控制器D(z)，其输出u(kT)在k=0,1,2,3时刻输出值分别为1、、、，则该控制器D(z)的振铃幅度为，该说法正确吗（ A ）A 、不正确；B 、正确；C 、振铃幅度应为。
12、若程序正常运行时间为T ，则Watchdog 定时时间间隔t w 最好满足（ D ）。
A 、<t w <2T ；B 、T<t w <；C 、<t w <；D 、<t w <2T 。
13、下列选项中不能抑制过程通道干扰的是（ C ）。
A 、光电隔离；B 、继电器隔离；C 、合理配置传输线的特性阻抗；D 、采用双绞线；14、计算机控制系统受到各种干扰的影响，其中（ C ）干扰存在于各个环节中。
A 、空间感应；B 、电源系统窜入；C 、地电位波动窜入；D 、过程通道窜入。
15、大林算法就是设计一个合适的数字控制器D(z)，使整个系统的闭环传递函数为（ A ）。
A 、0()1s e s T s τ-Φ=+，τ=NT ；B 、()1s e s s τ-Φ=+，τ=NT ；C 、0()1se s T τ-Φ=+，τ=NT ；D 、0()e s T sτ-Φ=，τ=NT 。
16、在积分分离PID 调节中，关于阈值β的选取正确的是（ A ）。
A 、依据具体控制对象及控制要求而定，不能过大或过小；B 、将β选得非常大，这样可以一直使用积分作用消除静差；C 、将β选得非常小，这样可以彻底将积分作用分离；D 、将β选得非常小，就不会出现静差。
17、能有效地克服因偶然因素引起的波动干扰的是（B）。
A、算数平均值滤波；B、中值滤波；C、滑动平均值滤波；D、加权平均值滤波；18、若D/A转换器的位数多于处理器的位数时，则D/A转换器必须采用（C）。
A、直通方式；B、单缓冲方式；C、双缓冲方式；D、单级性输出方式。
19、对于交流固态继电器，其输出端必须加接压敏电阻等过压吸收元件，吸收元件的电压选择可取电源有效值的（D）倍。
A、~1；B、~；C、~；D、~。
20、模拟量输入通道中常见I/V变换，其主要目的是（C）。
A、提高信号远距离传递中的抗干扰能力，减少信号的衰减；B、使接口设计简单；C、方便A/D转换；D、不好说。
二、填空（每题2分，共14分）1、离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的采样周期有关。
2、零阶保持器的频率特性可以近似看成是低通滤波器。
3、计算机控制系统输入通道分为模拟量、数字量输入通道，输出通道分为模拟量、数字量输出通道。
4、为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入调理电路。
5、在加权平均值滤波公式中，所有加权系数的和应为1。
6、离散控制系统中，开环脉冲传递函数中把含有z=1 的极点数用v来表示，把v=0,1,2,3…的系统分别称为0型，I型，Ⅱ型，Ⅲ型，…系统。
7、双绞线的节距越小（大），其噪声抑制效果越好（差）。
三、简答（每题4分，共20分）1、画出典型计算机控制系统的基本框图。
答：2、已知系统的差分方程为：()(1)(2)c k c k r k +-=-，输入信号为：()r k =1,00,0{x x ≥<初始条件为：(0)1c =,试写出输出脉冲序列()c k 。
（注：至少列出4拍的值）解： (0)1c =；(1)(1)(0)1c r c =--=-； (2)(0)(1)2c r c =-=；(3)(1)(2)1c r c =-=-；(4)(2)(3)2c r c =-=； 。
3、简述香农采样定理如果连续信号x(t)具有有限频谱，其最高角频率为ωmax ，则对x(t)进行周期采样且采样角频率为ωs ≥ 2ωmax 时，连续信号x(t)可以由采样信号x *(t)唯一确定，亦即可以从x *(t)不失真地恢复x(t)。
4、如图所示为某离散系统单位脉冲响应输出，根据图示计算系统的最大超调量和调整时间。
答：1.41100%40%1pσ-=*=，14st T=。
5、图为DAC0832采用单缓冲方式接口电路，请写出其接口地址，并判断OUTV的极性。
（注：省缺值为高电平）答：DFFFH,单极性四、设计、计算题（共26）1、.某控制系统，其温度变化范围为：1０℃～＋6０℃，经温度变送器变换为 1～５Ｖ电压信号，送至12 位A/D 转换器 AD574（AD574的电路输入范围为０～５Ｖ） 。
请计算：（1）当AD574 的转换结果为 500H 时，对应的系统温度是多少 （2）当系统的温度是30℃时，AD574的 A/D 转换结果是多少 解：（1）500H=5*256=1280121280 1.56521V V V =⇒=-; （2分） 1.5611017516010T T C --=⇒=︒-- （2分） （2）13010 2.6516010V V V --=⇒=-- （2分）122.62129851521NN H =⇒==- （2分）2、已知数字控制器脉冲传递函数为：，试用直接程序设计法写出实现 ()D z 的表达式。
（本题8分）解：（2分）()()()U z D z E z =（2分） （ 2分）++=++2221()56z z D z z z ------++++==++++22122212(21)12()(56)156z z z z z D z z z z z z ----=++--1212()()2()()5()6()U z E z E z z E z z U z z U z z进行z的反变换得：（2分）3、某计算机控制系统如下图所示：其中被控对象的传递函数为：，系统的采样周期为 T=1 秒，试求对于单位阶跃输入函数，按以下要求设计：（1）按最少拍无纹波系统的设计方法，设计D(z)；（2）求出数字控制器输出序列()u k、系统输出序列()c k的递推形式；（3）画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输出曲线。
（本题10分）（附：11121211 2.10.265(1 2.78)(10.2)()[]( 1.252)(1)(10.286)Se z z zG z ZS S S z z-------++=⋅=+--，单位阶跃输入11()1R zz-=-）解：系统广义脉冲传递函数=+22.1()( 1.252)dW ss s=()[()()]h dG z Z W s W s=+-+-----()()2(1)(2)5(1)6(2)u k e k e k e k u k u k为此，对单位阶跃输入，选择-----++=--1111210.265(1 2.78)(10.2)(1)(10.286)z z z z z ---Φ=++111()(1 2.78)(10.2)z z z az ----=-=-++111212()(1)()(1)(1)m e W z z F z z f z f z ===120.22,0.78,0.1226a f f Φ=-Φ()()()[1()]z D z G z z ------=++11120.83(1)(10.286)10.780.1226z z z z Φ=()()()()z U z R z G z ---------++=⋅++---11111111210.22(1 2.78)(10.2)10.265(1 2.78)(10.2)(1)(1)(10.286)z z z z z z z z z --=--110.83(1)(10.286)z z ----++=Φ=-11110.22(1 2.78)(10.2)()()()1z z z C z z R z z ----=++++12340.220.8754z z z z。