四、 解：根据已知，得
D( z )
即有
5(1 0.25 z 1 ) U ( z) ， 1 1 (1 0.5 z )(1 0.1z ) E ( z )
„„„„（5 分）
.
(1 0.5z 1 )(1 0.1z 1 )U ( z) 5(1 0.25z 1 ) E( z)
电气 1001、1002 100 分钟 总分 100 分 得分
.
考生注意事项： 1. 仔细清理试卷总页数，如果试卷缺页、破损或字迹不清，请举手报告更换。 2. 答题不得越过边线，考试结束后，不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 一、填空题（每空一分，共 23 分） 1、计算机控制系统的控制过程可归纳为 、 、 三个步骤。
j 0
k
d
[e(k ) e(k 1)] u0
=
1 z 1 z ( 2)( 3) T T
1.3 z 1 )
1
„„„„（5 分）
△u(k)=kp[e(k)-e(k-1)]+kie(k)+kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] 计算量少，避免了积分饱和 3、直接数字控制系统（DDC） ，实时性好，可靠性高和适应性强；监督控制系统（SSC） ，产过程 始终处于最优工况。 4、KP 提高响应速度，减少静差，过大系统不稳定。TI 表示积分快慢，积分强，系统克服扰动能 力越强。TD 代表微分强弱，改善系统动态性能。 5、检测、变送、计算、输出。 6、由于系统偏差较大，系统输出达到极限值。系统响应不在随着输出的变化而变化 三 、解：根据已知，对系统差分方程两边做 Z 变换，有
湖南工业大学科技学院试卷
3、保持器的原理是根据现在或过去时刻的采样值，用常数、线性函数和抛物线函数等去逼近 的原始信号。 4、S 平面的左半平面与 Z 平面的
2 ，设采样周期 T 0.1s ，试用后向差 ( s 2)( s 3)
5、模拟量输入通道的任务是把传感器检测并转换的模拟电信号转换成 入计算机。 6、步进电动机轴转动的角位移量与 成正比，转子旋转速度与
学号(10 位)
成正比。 六、设计一温度计算机控制系统：说明设计思想并画出控制原理图（12 分）
7、过程通道根据信息的来源和类型不同，可分为 输出通道、数字量输入通道、 8、I C 总线是由 9、干扰的作用途径主要有
2
通道、模拟量
通道四种。
和时钟线 SCL 构成的串行总线。 、 、电磁耦合和公共阻抗耦合。 等几部分组成。
所以，控制器输出的差分方程为：
u(k ) 5e(k ) 1.25e(k 1) 0.6u(k 1) 0.05u(k 2)
„„„„（5 分）
湖南工业大学科技学院试卷
姓名
五 解 ：令 s
1 z 1 ， T
2
„„„„（5 分）
学号(10 位)
得 D( z )
e( j) k
《计算机控制技术》试题
第1页
（试题部分共 1 页）
————————————密 —————— 封 —————— 线 ————————— 密 —————— 封 —————— 线 ————————————
2013 学年第一学期《计算机控制技术》考试答题纸
一、填空题 1、数据采集、控制决策、控制输出 2、离散化 3、模拟的 4、单位圆内、单位圆 5、数字 6、脉冲个数、脉冲频率 7、模拟量输入、数字量输出 8、数据线 SDA 9、传导耦合、静电耦合 10、控制器 11、数字、模拟 12、插补、位置控制 13、优选法、凑试法 二、简答题 1、有比例控制快速性的有点又有积分控制无静差的优点；当静差为零时能保持输出不变。 2、u(k)=kpe(k)+kj
G( z )
z 1 Y ( z ) 1 z 1 （或者 ） 1 z2 U ( z) 1 2 z
„„„„（5 分）
《计算机控制技术》试题
第2页
（试题部分共 1 页）
《计算机控制技术》试题
第3页
（试题部分共 1 页）
0.0128 (1 0.8333z 1 )(1 0.7692 z 1 )
„„„„（5 分）
六、设计 设计方案 6 分 电路设计 6 分
专业年级班级
Y ( z) 2z 1Y ( z) U ( z) z 1U ( z)
根据脉冲传递函数的定义，得系统的脉冲传递函数为：
„„„„（5 分）
————————————密 ——————— 封 ———————— 线 ——————— 密 —————— 封 —————— 线 ————————————
课程名称 课程代码 座位号
计算机控制技术
01120350 制卷份数 适用班级 考试时量
B卷
闭卷
命题教师 黄浪尘
三、设采样系统的差分方程为 y(k ) 2 y(k 1) u(k ) u(k 1) ，求其脉冲传递函数。 （10 分）
10、微机控制系统的硬件一般由生产过程、过程通道、人机联系设备、 11、过程通道按存在的信息种类分为 12、数字程序控制中的轨迹控制策略是 13、PID 控制参数的整定有两种可用的方法 二、简答题（共 30 分） 量通道和 和 法和 量通道。 控制。 法。
专业年级班级
1、PI 控制器有什么特点？为什么加入积分作用可以消除静差？ 2、写出“位置式 PID 控制算法”表达式及“增量式 PID 控制算法”表达式，并简述增量式控制 的优点。 3、说出直接数字控制（DDC）系统和监督控制（SCC）系统的区别？ 4、PID 控制器的参数 KP、TI、TD 对控制质量各有什么影响？ 5、微机控制操作的实时性主要包括哪些的内容。 6、什么是积分饱和？
四、设控制系统的数字控制器为 D( z )
5(1 0.25z 1 ) ，试用直接程序法写出便于计算 (1 0.5z 1 )(1 0.1z 1 )
机编程的控制器输出的差分方程。 （10 分）
姓名
2、计算机控制系统的设计方法主要有两种：一种是基于连续系统设计方法的模拟化设计方法； 一种是 设计方法。 五、已知某模拟控制器的传递函数为 D( s) 相对应，虚轴与 Z 平面的 相对应。 信号，再经过接口送 分法求出相应的等效数字控制器 D ( z ) 。 （15 分）