计算机控制系统试题
计算机控制系统试题（A卷）
分析说明或计算下列各题：
1.画出计算机控制系统的方框图，并分别说明各单元的作用。(15
分)
2.写出数字PID位置型和增量型控制算法的计算式，并比较两种算
法的优缺点。(15分)
3.在数字PID中，采样周期T的选择需要考虑哪些因素？(15分)
4.已知被控对象的传递函数，采样周期T=0.1s，
采用零阶保持器，单位负反馈系统。要求针对单位阶跃输入信号设计最少拍无纹波系统的，并计算输出响应和控制信号
序列。（0.368）(15分)
5.被控对象的脉冲传函，采样周期
T=1s，试用达林算法设计τ＝2s的，对于单位阶跃输入的数字控
制器D(z)，并计算输出响应和控制信号序列。（
0.607）(15分)
6.动态矩阵控制算法为何只能适用于渐近稳定的对象？对模型时
域长度N有什么要求？若N取得太小会有什么问题？(10分)
7.说明计算机控制网络的特点以及控制网络与信息网络的区别。
(15分)
附录常用Z变换表
计算机控制系统试题答案（A卷）
1．答：
计算机控制系统的基本框图如下：
（8分）
①测量变送器：测量被控对象的控制参数，并变换成一定形式的电信
号；（1分）
②A/D转换器：将电信号转换成数字信号反馈给计算
机；（1分）
③控制器：将反馈信号与给定值信号进行比较，得到的偏差信号按照一定
的控制算法输出数字控制信
号；
（2分）
④D/A转换器：将数字控制信号转换为模拟控制信号驱动执行
器；（1分）
⑤执行机构：接受模拟控制信号，改变被控对象的控制参数
值；（1分）
⑥被控对象：工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器
等。（1分）
2．答：
位置型PID算法：
（3分）
增量型PID算法：
（
3
分
）位置型PID算法与增量型PID算法比较：
①增量型算法不需要做累加，计算误差或计算精度问题，对控制量的计算
影响较小。而位置型算法要用到过去误差的所有累加值，容易产生大的
累加误差。（3分）
②增量型算法得出的是控制量的增量，误动作影响小，而位置型算法的输
出是控制量的全量输出，误动作影响
大。（3
分）
③采用增量型算法，由于算式中不出现项，则易于实现手动到自动的无
冲击切换。（3分）
3．答：采样周期T的选择应考虑如下因素：
①要满足香农定
理；（3分）
②采样周期要小，离散接近连
续；（2分）
③采样周期应比对象的时间常数小得
多；（2分）
④采样周期应远小于对象扰动信号的周期，一般使扰动信号周期与采样周期成整数倍关系；（2分）
⑤当系统纯滞后占主导地位时，应尽可能使纯滞后时间接近或等于采样周期的整数倍；（2分）
⑥如果执行器的响应速度比较慢，那么采样周期过小将失去意
义；（2分）
⑦采样周期的下限是使计算机完成采样、运算和输出三件工作所需要的时间（对单回路而言）。（2分）
4．答：
T=0.1s，被控对象的Z传递函数为：
（3分）
针对单位阶跃输入信号，按最少拍无纹波设计有：
（4分）
则：
（2分）
输入为单位阶跃信号时，输出的Z变换为：
（2分）
输出序列为：0，0.582，1，1，…，能收敛于阶跃函
数；（1分）
控制的Z变换为：
（2分）
控制序列为：1.58，－0.58，0，0，…，显然控制序列收
敛。（1分）
5．解：广义被控对象：
如果期望的闭环脉冲传函为时间常数的一阶惯性环节，并带有N=1个采样周期的纯滞后，
则
（3分）
控制器的脉冲传递函数为：
（3分）
闭环系统输出：
控制器的输出：
可以看出控制量输出有大幅度的摆动，为消除振铃现象，将控制器极点多项式中(1+0.6065z-1)
（2分）
项改为1.6065，由此可得数字控制器：
（2分）
这样，脉冲传递函数变为：
（2分）
在单位阶跃输入时，输出值的脉冲传递函数变为：
控制器的输出为：
可见，振铃现象基本消
除。（3分）6．答：
①动态矩阵控制算法的预测模型是从被控对象的阶跃响应出发，通过一系
列动态系数进行描述的，而且系数的长度是有限的；用一组有
限的系数来描述，那么在有限系数之外的部分则可不计，这就要求对象
是渐近稳定的对象。（3分）
②在一般情况下，N的选择应使的值与阶跃响应的静态终值之
差具有与测量误差、计算误差有相同的数量级，以至在实际上可以忽
略。（4分）
③若N取得太小，将不能覆盖系统动态的主要变化部分，会使预
测的结果不准确。
（3分）
7．答：
计算机控制网络的特点如
下：（7分）
①要求有高实时性和良好的时间确定性；
②传送的信息多为短帧信息，且信息交换频繁；
③容错能力强，可靠性、安全性好；
④控制网络协议简单实用，工作效率高；
⑤控制网络结构具有高度分散性；
⑥控制设备的智能化与控制功能的自治性；
⑦与信息网络之间有高效的通信，易于实现与信息网络的集成。
控制网络与信息网络的区别如
下：（8分）
①控制网络中数据传输的及时性和系统响应的实时性是控制系统最基本的
要求；
②控制网络强调在恶劣环境下数据传输的完整性、可靠性；
③在企业自动化系统中，分散的单一用户必须借助控制网络进入系统，所
以通信方式多使用广播和组播方式，在信息网络中某个自主系统与另外
一个自主系统一般都建立一对一的通信方式；
④控制网络必须解决多家公司产品和系统在同一网络中相互兼容问题，即
互操作性问题。
计算机控制系统试题（B卷）
分析说明或计算下列各题：
1.叙述数据采集和监视系统、直接数字控制系统和监督控制系统的
结构（画图说明）及工作过程。(15分)
2.什么叫积分饱和作用？它是怎样引起的？可以采用什么办法消
除？分别写出其控制算式。(15分)
3.在数字PID中，采样周期T的选择需要考虑哪些因素？(15分)
4.已知被控对象的传递函数为：，采样周期，
设计对阶跃输入的最少拍控制器，并用Z传递函数计算输入为单位阶跃信号时系统的输出及控制序列。说明系统输出在采样点之间有无纹波？原因何在？（）(15分)
5.什么叫振铃现象？在使用达林算法时，振铃现象是由控制器中哪
一部分引起的？如何消除振铃现象？(15分)
6.动态矩阵控制算法中的模型参数a i是系统阶跃响应在采样时刻
的值。由于测量误差和随机干扰，只靠一次测定阶跃响应得到a i 是不准确的，这时可采取两种办法：
①多次测定阶跃响应，分别得到每次的a i，然后取它们的平均值。
②一次测定阶跃响应，但在每个采样时刻前后的短暂时间内
多次采样取值，得到a i1，…，a ij，然后取它们的平均值构成a i。
试比较这两种方法各有什么优缺点。(10分)
7.计算机控制系统软件的设计与普通软件的设计有何异同？为什
么需考虑实时性？(15分)
附录常用Z变换表
计算机控制系统试题答案（B卷）
1．答：数据采集和监视系统的工作过程：对大量的过程参数进行巡回检测、数据记录、数据计算、数据统计和处理、参数的越限报警及对大量数据进行积累和实时分析，为操作人员提供操作指导信息，供操作人员参考。计算机不直接参与过程控制。系统结构如下图：（5分）
直接数字控制系统（DDC）的工作过程：计算机参加闭环控制过程，无需中间环节（调节器），它通过过程输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测，并根据规定的控制规律进行运算。系统结构如下
图：（5分）
监督控制系统（SCC）的工作过程：计算机根据工艺信息和其它参数，按照描述生产过程的数学模型或其它方法，参加闭环控制过程，自动地改变模拟调节器或以DDC方式工作的计算机中的给定值，从而使生产过程始终处于最优工况。系统结构分为(a)SCC+模拟调节器和(b)SCC+DDC两种形式，分别如下图(a)、(b)所示：（5分）
2．答：
在PID控制算法中，由于算出的控制量u超出限制范围，但实际控制量只能取限定值而非计算值，因此出现了饱和作用，它是由积分累加引起，故称为积分饱和作用。例如u>u max时，控制量只能取上界值u max而不是计算值，使得输出量y的增长比没有限制时要慢，偏差e将持续较长的时间保持在正值，使积分项有较大的累积，产生了积分饱和。（5分）
消除积分饱和可以采取①积分分离式PID控制算法和②变速积分PID控制算法，其控制算式分别为：
①
（5分）
②
①
（5分）
3．答：
采样周期T的选择应考虑如下因素：
①采样周期应比对象的时间常数小得多，否则，采样信号无法反应瞬变过
程；（3分）
②采样周期应远小于对象扰动信号的周期，一般使扰动信号周期与采样周
期成整数倍关系；
（3分）
③当系统纯滞后占主导地位时，应按纯滞后大小选择T，尽可能使纯滞后
时间接近或等于采样周期的整数
倍；（3
分）
④考虑执行器的响应速度，如果执行器的响应速度比较慢，那么过小的采
样周期将失去意
义；
（3分）
⑤在一个采样周期内，计算机要完成采样、运算和输出三件工作，采样周
期的下限是完成这三件工作所需要的时间（对单回路而
言）。（3分）
4．答：
广义对象的传递函数为：
（2分）
针对单位阶跃输入信号，按最少拍设计有：
（2分）
则最少拍控制器为：
（3分）
输入为单位阶跃信号时，输出的Z变换为：
，
（2分）
输出序列为：0，1，1，1，…，能收敛于阶跃函
数；（1分）
控制的Z变换为：
，（2分）
控制序列为：2.72，－2.95，2.12，－1.52，…，显然控制序列收敛；（1分）
由于有一个单位圆内负实轴的极点，故输出在采样点之间有纹波。（2分）
5．答：
①数字控制器的输出以二分之一的采样频率（或两倍的采样周期）大幅度
衰减振荡的现象称为振铃现
象。
（5分）
②振铃现象的产生，是由于数字控制器有在单位圆内接近的极点，
且离越近，振铃幅度就越大。单位圆内左半平面上的极点会加剧
振铃现象，而右半平面上的极点则可削弱振铃现
象。
（5分）
③在原控制器引起振铃现象的对应的极点因子中令，就可消除振铃现
象。（5分）
6．答：
总体上这两种方法都能提高数据测量的准确性，减少误
差。（2分）
具体比较两者如下：
第一种方法更有利于减小测量误差，提高测量的准确性。由于环境和人为因素，对测量仪器的精度有影响，造成被控对象阶跃响应有不同。多次测定阶跃响应可以兼顾控制的
鲁棒性，对测量仪的速度要求较
低。（4分）
第二种方法更有利于减少随机干扰的影响，提高测量的准确性。由于随机干扰的影响使得某个采样点时刻的测量值发生偏离。通过对该采样点前后的多次测量取平均可以减少随机干扰对此次测量的影响，使平均值更接近真实值，对测量仪的速度要求较
高。（4分）
7．答：
计算机控制软件与普通软件相似，分为系统软件和应用软件两大部分。（2分）计算机控制软件不同与普通软件的特点如下：（4分）
①模块化结构程序设计；
②偶然故障的自动恢复；
③对模拟量及不合理数据的处理；
④程序的实时性。
①工业控制现场对计算机的响应速度要求极高，某些危险信号如不能及时
处理就会产生严重后果，这样，在计算机控制系统的程序设计中，要充
分考虑到现场的实时性要求。（4分）
计算机控制技术试卷及答案
一、]t b 填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释 1.采样过程按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作 三、选择题（合计15分，每题3分） 1.下列不属于数字控制方式的是（C ） A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为（ C ） A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为（D ） ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%)，孔径时间3.18μm，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（B ） A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0~5V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6A，此时炉温为（C ） A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题（合计20分，每题5分） 1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。 答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答：所谓逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看这
计算机控制系统试卷四答案
计算机控制系统试卷四答案 班级：姓名：学号：成绩： 一、简答题（每小题3分，共30分） 1.使用光电隔离器件时，如何做到器件两侧的电气被彻底隔离？ 答：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。 2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。 答： 3.什么是信号重构？ 答：把离散信号变为连续信号的过程，称为信号重构，它是采样的逆过程。 4.写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传 递函数的极点有何影响？ 答：零阶保持器的传递函数为 1e () Ts H s s - - =。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。 5.阶跃响应不变法的基本思想是什么？ 答：阶跃响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。 6.如何消除积分饱和现象？ 答：减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于某个规定的门限值时，删除积分作用，PID控制器相当于一个PD调节器，既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象，不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限ε之内时，加入积分控制，相当于PID控制器，则可消除静差，提高控制精度。 7.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。 答：直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下： (1)根据已知的被控对象，针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件，确定理想的闭环脉冲传递函数() Φz。 (2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z)；根据D(z)编制控制算法程序。
8. 采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是什 么？ 答：采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是系统状态完全能控。 9. 说出实施信号隔离的主要方法。 答：信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离，变压器隔离适用于模拟信号隔离，光电隔离则特别适合数字信号的隔离。 10. 故障诊断中的状态估计方法的基本思想是什么？ 答：故障诊断中的状态估计方法的基本思想是：首先重构被控过程的状态，通过与可测变量比较构成残差序列，再构造适当的模型并用统计检验法，从残差序列中把故障诊断出来。因此，这就要求系统可观测或部分可观测，通常用各种状态观测器或滤波器进行状态估计。 二、已知系统框图如下所示：T =1s(15分) 试求闭环离散系统的闭环脉冲传递函数，并判别系统的稳定性。 解：广义对象脉冲传递函数为 系统闭环脉冲传递函数为 则闭环系统的特征方程为 由z 域直接判据 ①｜W (0)｜=0.632<1 ②W (1)=1-1+0.632>0 ③W (-1)=1+1+0.632>0 知闭环系统稳定。 三、已知某被控对象的传递函数为(15分) 要求设计成单位反馈计算机控制系统，结构如下图所示。采样周期为T ＝1s 。要求闭环特征根为0.4和0.6。试求数字控制器。 解：广义对象脉冲传递函数为 根据要求设定闭环脉冲传递函数为 r (t ) y (t ) -T
计算机控制系统设计性实验
计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号： 学院:自动化工程学院 班级: 题目:
设计性实验撰写说明 正文：正文内容层次序号为： 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景：说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念)：说明设计原理（理念）并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述：对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析：对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。 5、结论或总结：对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。 课程设计说明书（报告）要求文字通顺，语言流畅，无错别字，用A4纸打印并右侧装订。
《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤： 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。 二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下7个题目。 三、系统控制框图： 控制系统硬件框图
计算机电路基础期末试题ABC三卷及答案.doc
《计算机电路基础》课程试题A卷 一、填空题（每空格1 分共 30 分） 1.电路的三种工作状态是、、。 2.有三个6Ω的电阻，若把它们串联，等效电阻是Ω；若把它们并联，等效电阻 2Ω；若两个并联后再与第三个串联，等效电阻是Ω。 3.用电流表测量电流时，应把电流表在被测电路中；用电压表测量电压时，应把电压表与被测电路。 4.电路中任意一个闭合路径称为；三条或三条以上支路的交点称为。 5.电路中电位的参考点发生变化后，其他各点的电位。 6.在直流电路中，电感可以看作，电容可以看作。 7.我国工业交流电采用的标准频率是Hz。 8.三相对称负载作三角形联接时，线电流IL与相电流IP间的关系是：IP＝IL。 9.电阻元件是能元件，电容元件是能元件。 10.正弦交流电压的最大值Um与其有效值U之比为。 11.电感元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为能量储存起来。 12.在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越。 13.正弦量的三要素是、和。 14.对称三相电源是指三个相同、相同以及相位互差 电动势电源。
15.表征正弦交流电振荡幅度的量是它的；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的。 16.在电路中把非电能转换成电能的设备称为。把电能转换成非电能的设备则称为。 二、判断题（每小题3分共24分） 17.理想电流源输出恒定电流，其输出端电压由内电阻决定。（） 18.在P型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子。（） 19.电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。（） 20.电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。（） 21.中线不允许断开，因此不能安装保险丝和开关。（） 22.互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。（） 23.晶体管可以把小电流放大成大电流。（） 24.因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。（） 三、单项选择题：（每小题 3分，共 30 分） 25．电位和电压相同之处是（） A．定义相同 B．方向一致 C．单位相同 D．都与参考点有关26．两个阻值相同的电阻器串联后的等效电阻与并联后的等效电阻之比是（） A．4：1 B．1：4 C．1：2 D．2：1 27．电路中两点间的电压高，则（） A．两点的电位高 B．两点间的电位差大 C．两点的电位一定为正 D．两点的电位一定为负
计算机控制系统试题一答案
计算机控制系统试卷一答案 班级：姓名：学号：成绩： 一、简答题（每小题5分，共50分） 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。 答：典型计算机控制系统的基本框图如下： 2、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答：根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样 指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样 如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样 若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。 答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数K P。比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量
振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数T I大，则积分作用弱，反之强。增大T I将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (3)微分调节器：为加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。 4、采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。 答：LF398的电路原理：放大器A2作为比较器来控制开关K的通断，若IN+的电压高于IN-的电压，则K闭合，由A1、A3组成跟随器，并向C H端外接的保持电容充电；IN+的电压低于IN-的电压时，则K断开，外接电容保持K断开时刻的电压，并经A3组成的跟随器输出至Aout。 5、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？ 答：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根的模｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 6、为什么会出现比例和微分饱和现象？ 答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，
计算机控制系统测试题
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) z G z z 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、
计算机控制系统实验报告
南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤
计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真，让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识，分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点，熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤，并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 （1） 设计数字调节器D(Z)，构成最少拍随动控制系统，并观察系统 的输出响应曲线； （2） 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统，比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中，G C (S)为被控对象，其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器，D(Z)代表被设计的数字控制器，D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1）求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2）根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3）根据2）求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4）根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节，时间常数为1S ，增益为10，采样周期T 为1S 的对象，其传递函数为：G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数： G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z
计算机电路基础作业(2017下半年)答案
计算机电路基础作业 1.已知R 1=2Ω、R 2=3Ω、R 3=9Ω、R 4=6Ω，求图中电路的等效电阻R AB ？ 答：R 1与R 2并联，R 1//R 2=2x3/(2+3)=1.2Ω R 3与R 4并联，R 3//R 4=9X6/(9+6)=3.6Ω R AB =(R 1//R 2)+(R 3//R 4)=1.2+3.6=4.8Ω 电路图 2．已知R 1= R 2=2Ω、R 3=3Ω、R 4=5Ω，U S =2V ，I S =2A ，用戴维南定理求图所示电 路中的电流I ，并计算电阻R 4所消耗的功率。 答：电流源的输出电流不变，Is 就是总电流： I = Is X R 3 / (R 3+R 4) =2X3/(3+5)=0.75； 电流方向由 Is 决定。 P = I X I X R 4=0.75X0.75X5=3.75W 3．分析图所示的电路，已知R 1=R 2=8Ω，R 3=3Ω，R 4=6Ω，U S =18V,求电流I 、I 1、 I 2、I 3、I 4、I 5？ 答：R 1//R 2=8*8/（8+8）=4Ω，R 3//R 4=3*6/(3+6)=2Ω, U AB =18*4/(4+2)=12V,U BC =18*2(4+2)=6V, I 1=I 2=U AB /8=12/8=1.5A I 3=U BC /R 3=6/3=2A I4=U BC /R 4=6/6=1A 因为I 1=I 3+I 5,所以I 5=I 1-I 3=1.5-2=-0.5A R 2R 4 24
4．如图所示电路，已知：Us=9V ，R 1=3Ω，R 2=6Ω，L=1H 。在t=0时换路，即开关由1位置合到2位置，设换路前电路已经稳定，求换路后的初始值)0(),0(),0(21+++L u i i 。 答：（1）作t=0-的等效电路图4-3（b ），参考方向如图所示，由于电感在直流稳定状态下相当于短路，所以换路前的电感电流为 A R U i s L 339)0(1===- 根据换路定律得：A i i L L 3)0()0(==-+ （2）作t=0+瞬间的等效电路图4-3（C ），由此可得 V i R u A i i i A i R R R i L L L 6)1(6)0()0(132)0()0()0(236 36)0()0(22122121-=-?==-=-=-==?+=+=+++++++ U s L
计算机控制系统试题及答案
计算机控制系统试卷一答案 一、简答题（每小题5分，共50分） 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。答：典型计算机控制系统的基本框图如下： 2、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答 (1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。 答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数K P。比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数T I大，则积分作用弱，反之强。增大T I将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (3)微分调节器：为加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。 4、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？ 答：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根的模｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 5、为什么会出现比例和微分饱和现象？ 答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，其中计算值的多余信息没有执行就遗失了，从而影响控制效果。
计算机控制技术实验报告
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精品文档 实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按 要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产 过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连 接通道，该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量 输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信 号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信 号，主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ，计算机 可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道， A/D 和D/A的 芯片非常多，这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。 一、实验目的 1．学习 A/D 转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用 2．学习 D/A 转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1．编写实验程序，将－ 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入，将 转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2．编写实验程序，实现 D/A 转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。 三、实验设备 + PC 机一台， TD-ACC实验系统一套， i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1．A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分，其主要特点为：单 电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率， 8 +个单端模拟输 入端， TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片，其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～ IN7) 。根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图 1.1-1 所示 的实验线路图。
计算机电路基础A答案
03040038《计算机电路基础》 A 卷 参考答案及评分标准 一、填充题：(每格1分，共30分) 1. 已知u=3Sin(314t+30°) V ，则其频率 50HZ 、有效值、相位 314t+30° 、 初相位 30° 、角频率 314rad/s 、周期 0.02秒 。 2. 杂质半导体可分为 P 型半导体 、 N 型半导体 ，它们主要靠 空穴 、 电子 导电。 3. 半导体二极管具有： 单向导电(或正向导通，反向截止的) 特性。 4. 已知一半导体三极管工作在放大状态，三脚A 、B 、C 的电位为4V 、3.3V 、8V ， 该三极管发射极是 B 、基极是 A 、集电极是 C ，它的基体材料是 硅 ，它的型号是 NPN 。 5. 差动放大器对共模输入信号 没有(或无) 放大作用。 6. R 、L 、C 并联 谐振时，总阻抗最大，电压最大。 7. 集成运算放大器可实现加、减、 比例（或积分、微分） 运算。 8. 若一个实际电压源的开路电压为U o =10V ，其短路电流I s =30A ，则该电源的电动势为： 10V ；内阻为 1/3 欧姆 。 9. 换路定律指出：动态电路在换路瞬间，电容元件的 电压 不能跃变，电感元件的 电流 不能跃变。用公式表示为 u c(0+)=u c(0-) 和 i L(0+)=i L(0-) ，但流过电容v 的电流和电感两端的电压是可以跃变的。 10. 负反馈放大器的四种组态是： 电压串联负反馈 、 电压并联负反馈 、 电流串联负反 馈 、 电流并联负反馈 。 11. 电压有效值U 和电流有效值I 的乘积称为 视在 功率。 二、选择题：(每题1分，共10分) 1．A 2．D 3．B 4．A 5．B 6．C 7．B 8．B 9．B 10．D 三、解： ①静态工作点 ) 2(3750 3.2210 5.2105.2//,35.125.2212 12分 mA R U U I I k R R R V E R R R E U e BE B EQ CQ B B B C B B B C B ≈= -= ≈Ω =+?= ==?=+?= ) 1(75.6)75.02(315)() 1(20分分 V R R I U U A I I C E CQ CEQ CEQ CQ BQ =+-=+-≈== μβ ②微变等效电路如下图。 (3) )
计算机控制系统复习题及答案
计算机控制系统复习题及答案
《计算机控制系统》课程复习资料 一、简答题： 1.什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？各有什么作用。 2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么？计算机控制系统有哪些优点？ 3.计算机控制系统中的保持器有何作用，简述保持器的特点? 4.简述PID 调节器的作用，有哪几种改进型数字PID 算法？ 5.计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点? 6.简要说明什么是计算机控制系统？模拟调节器与数字调节器有何区别? 二、分析和计算题： 1.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 -2 0.1z Y(z)Gc(z)== 1-0.4z +0.8z R(z) ,其中输入为单 位阶跃信号,求输出y(KT)。 2.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 0.53+0.1z Gc(z)=1-0.37z 当输入为单位阶跃信号 时, 求输出y(KT)及y(∞)。 3.用长除法或Z 反变换法或迭代法求闭环系统2 z +0.5Gc(z)=8(z +0.1z -0.12) 的单位阶 跃响应。 4.已知低通数字滤波器0.5266z D(z)= z -0.4734 ,求D （z ）的带宽ωm;并求当输入E(z)为 阶跃信号时数字滤波器的控制算法。取采样周期T=2ms 。 5.设系统如图所示，试求: ①系统的闭环脉冲传递函数。
②判定系统的稳定性。 ③分别求系统对单位阶跃输入和单位斜坡输入时的稳态误差。 _ 6.设函数的La 氏变换为2 5F(s)= s (s +4) ，试求它的Z 变换F(z)。 7.数字控制系统如图所示,求当K=10,T=1s,a=1时，分别求当输入为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。 8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K 为何值时系统稳定。 9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)= z(z -1)(z -0.7) 问:K 为何值时系统稳定? 10.已知单位反馈系统的广义对象的Z 传递函数为: -1 -1 -1 -1 -1 0.26z (1+2.78z )(1+0.2z ) W1(z)= (1-z )(1-0.286z ) ,试按最少拍无波纹设计原则设计单位阶跃 输入时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。 11.已知连续系统的传递函数G(s)=(s+1)/[s(s+2)]试用冲击不变法求其等效的Z 传递函数. 12.已知离散系统的Z 传递函数：22 z 2z 1Y(z) G(z)z 5z 6U(z) ++==++,试求离散系统的状态
计算机控制系统实验报告2
江南大学物联网工程学院 《计算机控制系统》 实验报告 实验名称实验二微分与平滑仿真实验 实验时间2017.10.31 专业班级 姓名学号 指导教师陈珺实验成绩
一、实验目的与要求 1、了解微分对采样噪音的灵敏响应。 2、了解平滑算法抑制噪音的作用。 3、进一步学习MATLAB 及其仿真环境SIMULINK 的使用。 二、仿真软硬件环境 PC 机，MATLAB R2012b 。 三、实验原理 如图微分加在正反馈输入端，计算机用D(Z)式进行微分运算。R 为阶跃输入信号，C 为系统输出。由于微分是正反馈，当取合适的微分时间常数时，会使系统响应加快。若微分时间常数过大，则会影响系统稳定性。 四、D(Z)设计 1、未平滑时的D(Z) 用一阶差分代替微分运算： )1()()()(1--==Z T T Z X Z Y Z D D 式中T Ｄ为微分时间常数，T 为计算机采样周期。 2、平滑后的D(Z) 微分平滑运算原理如图： 取Y ＊(k)为四个点的微分均值，有 )331(6)()()( )33(6 )5 .15.05.05.1(4)( 321321221*-----------+==∴--+=-+-+-+-= Z Z Z T T Z X Z Y Z D X X X X T T X X X X X X X X T T K Y D K K K K D K K K K D x t + ○R
五、SIMULINK仿真结构图 七、思考题 1、微分噪音与采样噪音和采样周期T有什么关系?与微分时间常数有什么关系? 2、平滑后系统输出有无改善?是否一定需要平滑?
计算机电路基础模拟试卷答案(A)
《计算机电路基础》模拟考试试卷答案（A ） 一、填空题 (1) 场效应管3个电极G 、D 、S 其功能与晶体三极管的 B 、C 、E 电极相对应， 而N 沟道和P 沟道场效应管则分别类同于 NPN 型、PNP 型 两种类型的晶体三极管。 (2) 触发器分为边沿触发和 脉冲 触发，主从JK 触发器是 脉冲 触发。 (3) ADC0808 IC 使用 逐次逼近式 模-数转换技术， 并行 输出的 A/D 转换器，分辨率是 8 位。 (4) 某正弦交流电流的频率为100Hz ，最大值为20A ，在t=0.0025Sjf 的瞬时值为 15A,且此时刻电流在增长,则其同周期T= 0.01s ,ω= 200 π,初相=-23.41o,其瞬时值表达式为20sin(200πt+23.41o). (5) 2C 电荷由A 到B 通过元件时,能量变化为6J.若①电荷为正,且能量减少;②电 荷为正,且能量增加;③电荷为负,且能量减少;④电荷为负,且能量增加,求 U AB =① -3V ；② +3V ；③ +3V ；④ 3V (6) 理想运算放大器的主要条件是： 12,;0,;uo id B B h A R I I C M R R f =∞=∞===∞=∞ 二、选择题 1、输入失调电压是（c ）。 （a ）两输入端电压之差； （b ）输入端都为零时的输出电压； （c ）输出端电压为零时输入端的等效补偿电压；（d ）输入电压； 2、差模电压放大倍数是（c ）之比，共模电压放大倍数是（b ）之比。 （a ）输出变化量与输入变化量； （b ）输出共模量与输入共模量； （c ）输出差模量与输入差模量； （d ）输入量与输出量； 3、741型运放的S R =0.5V/μs,当信号工作频率为10kHz 时,它的最大不失真输出电压幅值为: （a ）7.96V; （b ）0.5V; （c ）5 V; （d ）5 0V 4、基本RS 触发器的逻辑表达式为: （a ） （a ） D D Q S Q Q R Q ==; （b ） Q S C P Q Q R C P Q =??=??; （c ）1 n n Q Q +=; 5.NPN 型三极管组成的放大电路中UCE ≈0.3V,放大电路处在( b )工作. （a ）线性区; （b ）截止区; （c ）不工作; （d ）饱和区。 6.双端输出的差分放大器中差模输出电阻等于( d )。 （a ）R C ; （b ）2R C ; （c ）R C // R L ; （d ）2R C // R L 。 三、简答题 1、P 型半导体和N 型半导体的特点分别是什么？ 答：P 型半导体是在本征半导体中掺入微量三价元素，这种半导体中空穴的数目远多于自由电子数，所以空穴是多子，自由电子为少子，P 型半导体主要靠空穴导电。N 型半导体是在本征半导体中掺入微量五价元素，这种半导体中自由电子数的数目远多于空穴，所以自由电子是多子，空穴为少子，N 型半导体主要靠自由电子导电。 2、三极管3个电极的电位为下列各组数值：
《计算机控制系统》实验手册
《计算机控制系统》实验手册 上海海事大学电气自动化系施伟锋 上海海事大学电气自动化实验中心李妮娜 目录 1《计算机控制系统》实验指导(Matlaｂ版) (2) 实验一数字PID参数的整定 (3) 实验二Ｓmith算法的运用..........................................５实验三二阶对象数字控制系统设计..............................７实验四达林控制算法的运用 (9) 2 《计算机控制系统》实验指导(DSP版） (11) 实验一实验系统介绍与CＣS软件使用入门 (11) 实验二数字I/O实验—交通灯实验 (26) 实验三PWM输出实验１——直流电机控制实验 (30) 3 《计算机控制系统》课程设计指导（Ｍatlab版）………3３ 4 《计算机控制系统》课程设计指导（DSＰ版) (35) 5 《计算机控制系统》课程设计报告或小论文格式 (40)
《计算机控制系统》实验指导 （Ｍaｔlab 版) 一、实验课程教学目的与任务 通过实验设计或计算机仿真设计，使学生了解和掌握数字ＰＩD控制算法的特点、了解系统PID参数整定和数字控制系统的直接设计的基本方法,了解不同的控制算法对被控对象的控制特性，加深对计算机控制系统理论的认识，掌握计算机控制系统的整定技术，对系统整体设计有一个初步的了解。 根据各个实验项目,完成实验报告(用实验报告专用纸)。 二、实验要求 学生在熟悉ＰC机的基础上，熟悉ＭAＴLAＢ软件的操作，熟悉Ｓiｍuli ｎk工具箱的软件编程。通过编程完成系统的设计与仿真实验，逐步学习控制系统的设计,学习控制系统方案的评估与系统指标评估的方法。 计算机控制系统主要技术指标和要求: 根据被控对象的特性,从自动控制系统的静态和动态质量指标要求出发对调节器进行系统设计，整体上要求系统必须有良好的稳定性、准确性和快速性。一般要求系统在振荡２~3次左右进入稳定;系统静差小于3％~5%的稳定值（或系统的静态误差足够小）；系统超调量小于３0％~５0%的稳定值;动态过渡过程时间在3~5倍的被控对象时间常数值。 系统整定的一般原则: 将比例度置于交大值,使系统稳定运行。根据要求,逐渐减小比例度,使系统的衰减比趋向于４：１或10：1。若要改善系统的静态特性,要使系统的静差为零,加入积分环节,积分时间由大向小进行调节。若要改善系统的动态特性,增加系统的灵敏度,克服被控对象的惯性,可以加入微分环节,微分时间由小到大进行调节。PID控制的三个特性参数在调节时会产生相互的影响，整定时必需综合考虑。系统的整定过程是一个反复进行的过程，需反复进行。
《计算机电路基础》作业参考答案
《计算机电路基础》作业参考答案 第一章参考答案 4. 求图P1.4电路中电流i1,i2,i3及电阻5Ω上吸收的功率。 6. 求右图电路中I,U. 7. 在右图电路中以d点为参照点，求电位U B ,U C 和电压U cb . 10. 在右图电路中，求各支路电流，并用功率平衡验证计算答案的正确性。 11. 用戴维南定理计算右图中7Ω电阻上消耗的功率。 12. 用叠加定理求上图（第11题图）中电流I。 第二章作业参考答案 1. 3. 在第三题中，在U CE=10.6v,I B=3μA工作点处估算管子的电流放大系数β值。 4. 若已知一个三极管的集电极电流最大允许功耗650 ，问： 1）当U CE=150时，其最大 集电极电流I C=? 2) 当U CE=3.时，其最大集电极电流I C=? 6. 5. 第三章作业参考答案 2. a) . (B +ˉD)(Aˉ+Cˉ) b). ˉD+ ˉBˉ+ACD+ˉBC 3.将下面函数表示成最小函数之和的形式 a). F(A,B,C,D)=D(ˉ+B)+ ˉD F=ˉD+BD+ˉD 4.用卡诺图化简： a) F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6)卡诺图如右 得： F= b) F(A,B,C,D)= ∑m(0,1,4,5,12,13) 卡诺图如右 得： F= 5.用卡诺图化简具随意条件∑d的逻辑函数F F=ˉˉCˉ+AˉCˉ+ˉˉˉD+ˉBˉD+ˉBCD 6. ∑d=ˉˉCD+AˉCD+ABˉD+ABCD 其卡诺图如右图，其中随意项用“Ф”表示 则有 F+∑d=ˉC+ˉD 第四章作业题参考答案 4. 请写出下图中F1 ,F 2 , F 3 的逻辑表达式 6. 请画出如F函数的逻辑图，假设输入变量的原变量和反变量均可得，并注意每个函数的 随意条件∑d a) 用两个或非门实现 b) 用三个或非门实现 c) 用四个或非门实现
最新计算机控制系统试题
计算机控制系统试题（A卷） 分析说明或计算下列各题： 1.画出计算机控制系统的方框图，并分别说明各单元的作用。(15 分) 2.写出数字PID位置型和增量型控制算法的计算式，并比较两种算 法的优缺点。(15分) 3.在数字PID中，采样周期T的选择需要考虑哪些因素？(15分) 4.已知被控对象的传递函数，采样周期T=0.1s， 采用零阶保持器，单位负反馈系统。要求针对单位阶跃输入信号设计最少拍无纹波系统的，并计算输出响应和控制信号 序列。（0.368）(15分) 5.被控对象的脉冲传函，采样周期 T=1s，试用达林算法设计τ＝2s的，对于单位阶跃输入的数字控 制器D(z)，并计算输出响应和控制信号序列。（ 0.607）(15分) 6.动态矩阵控制算法为何只能适用于渐近稳定的对象？对模型时 域长度N有什么要求？若N取得太小会有什么问题？(10分) 7.说明计算机控制网络的特点以及控制网络与信息网络的区别。 (15分) 附录常用Z变换表
计算机控制系统试题答案（A卷） 1．答： 计算机控制系统的基本框图如下： （8分） ①测量变送器：测量被控对象的控制参数，并变换成一定形式的电信 号；（1分）
②A/D转换器：将电信号转换成数字信号反馈给计算 机；（1分） ③控制器：将反馈信号与给定值信号进行比较，得到的偏差信号按照一定 的控制算法输出数字控制信 号； （2分） ④D/A转换器：将数字控制信号转换为模拟控制信号驱动执行 器；（1分） ⑤执行机构：接受模拟控制信号，改变被控对象的控制参数 值；（1分） ⑥被控对象：工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器 等。（1分） 2．答： 位置型PID算法： （3分） 增量型PID算法： （ 3 分 ）
计算机控制系统测试题
一、填空 1、计算机控制系统，从本质上看，它的控制过程可以归纳为 ，，和四个步骤。一个实时控制系统必定是一个在线系统，这里“在线”的含义是指 而“实时控制”的含义是指 。 2、A/D转换器的分辨率和精度是两个不同的概念。分辨率是指 ；而相对精度是指 ;一个10位A/D转换器，基准电源的信号电压为5.12V时，它的绝对精度是mv，它的相对精度为，它的分辨率为mv。 3、计算机控制系统中，直接数字控制（DDC）的含义是 。 4、过程通道包括、、和。 5、模拟量输入通道中，选用“采样保持器”的作用是 。 6、为了克服积分饱和作用，主要有，，三种方法。 二、简答题 1、什么是顺序控制？ 2、简述最少拍控制的具体要求。 3、简述模拟量输入通道的一般组成，并画出示意图。 4、什么是分布式控制系统。 三、现已知某炉温变化范围为0~1000℃，测试时，采用9位的A/D变换器(带符号位)，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时，通过变送器将测试起点迁移到500℃，保持同样的系统对炉温变化的分辩率，试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。
四、写出数字PID 控制算法的位置式和增量式两种标准算法并简要回答下列问 题： 1. 简述积分分离法克服位置式PID 积分饱和作用的原理。 2. PID 数字控制器参数整定的含义是什么？简述工程实现时，参数整定的 步骤。 五、已知系统方块图如图2所示（已知Z[1/s 2]=Tz/(z-1)2） 1）若如果D(s)=K ＝2,试求使闭环系统稳定的T 取值范围。 2) 在闭环系统稳定的情况下，设计针对单位速度输入112()(1)W z Tz z --=-时，理想最少拍闭环传递函数为12()2M z z z --=-，试设计最少拍控制器D(z)。 测试（2） 一、名词解释 （1）DDC （2）DCS （3）PLC （4）直线插补 （5）最少拍控制 （6）联机控制 二、填空 （1）计算机控制系统由（ ）和（ ）两大部分组成。 （2）过程通道包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。