西北工业大学09-10第二学期计算机控制系统试题

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西北工业大学考试试题（卷）

2009 － 2010 学年 第 2 学期

开课学院 自动化学院 课程 计算机控制 学时 40 考试日期 2010年5月27日 考试时间 2小时 考试形式（闭）（A）卷

题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 考生班级 学 号 姓 名 一、填空题（25分，每空1分） 1、计算机控制系统的主要组成部件包括6个部分，分别为： 、 、 、 、 、 。 2、零阶保持器具有如下两种特性：（1） ；（2） 。 3、计算机控制系统连续域－离散化设计方法中的离散化方法有 、 、 、 、 五种方法。 4、某系统的Z传递函数为G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.5)(z-0.2) ，可知该系统的稳定性是 。 5、计算机控制系统的信号转换中，用理想采样信号代替有限脉冲宽度采样信号的条件是（1） ；（2） 。 6、计算机控制系统采样信号的幅值量化有两种方法,分别为 和 。 7、数字PID控制中，积分项的主要作用是 ；微分项的主要作用是 。 8、计算机控制系统过程通道的模拟输入通道中，AD转换器的转换时间是指： 。 9、过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道，计算机控制系统中常见的过程通道包括 、 、 、 。 共2页 第1页

西北工业大学命题专用纸 二、简答题（15分，每小题5分） 1、简述计算机控制系统信号采样中前置滤波器的概念以及其作用。 2、简述采样定理的主要内容，并分析如果不满足采样定理时可能出现的现象。 3、简述模拟控制器离散化方法中脉冲响应不变法的变换准则及其特点。 三、（5分）试用留数法求下列拉氏变换的z变换 1 F(s)(s+1)(s+3)四、（5分）已知采样系统结构如下图所示，采样周期T=1s，试画出A、B、C各点的精确波形图，设r(t)=1(t)。 五、（15分）求下图所示系统的闭环脉冲传递函数或Y(z)。 R(s)_G1(s)Y(s) H1(s)H2(s) G2(s)Y(s)（a） R(s)G1(s)H(s)（b） 六、(15分) 已知某单位负反馈连续控制系统控制器的传递函数为： D(s)(s1)U(s)， T=0.5秒。要求： (s0.2)E(s) 1）试用双线性变换法将D(s)离散化为D(z)。 2）给出该控制器的差分方程实现算法u(k)的表达式。 3）给出该计算机控制系统的结构图。 七、（10分）已知数字式PID控制器参数Kp=1.45、Ki=1、Kd=0.43,试列写数字式 PID控制器的位置式算法和增量式算法。采样周期T＝0.1秒。 八、（10分）对于单位负反馈计算机控制系统，广义被控对象脉冲传递函数为： 3.68z1(10.718z1)，试设计在单位阶跃作用下的最少拍有波纹控制器D(z)，G(z)11(1z)(10.368z)并并估算系统的调节时间。 教务处印制 共 2 页 第 2页