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整理后的计算机控制系统复习题答案

概念题：

1．计算机控制系统中含有五种信号形式变换，其中采样、量化、恢复(零阶保持)三种信号变换最重要。

2．为了加强滤波效果，可以同时使用几种滤波方法，构成复合滤波算法。

3．若已知系统被控对象的主要极点的时间常数为T d ，经验上，采样周期T 应取T ≤T d /10。 4．抑制共模干扰的方法之一是采用差分放大器作为信号的前置放大器。

5．与连续系统不同，采样系统由于采样开关的位置不同，所得闭环系统脉冲传递函数不同。 6．若连续系统为29

()9

G s s =

+，当采样周期T 等于π,1,23k k =±±???时，采样系统是不可控

和不可观的。

7．为了避免量化非性引起控制器产生死区或极限环，设计时应尽量使控制器的极点远离单位圆。

8．z 平面上正实轴上极点对应的脉冲响应是单调的，其他位置的极点对应的脉冲响应是振荡的。

9.零阶保持器频率特性将会引起 -T/2的相位延迟。

10．离散系统频率特性的主要特点是它的幅相特性是采样频率的周期函数。 11．当系统的极点位于z 平面的正实轴上时，对应的脉冲响应是单调的，位于负实轴上的极点对应的脉冲响应是交替振荡的。

12.从控制算法的等效离散化角度出发，希望采样周期的取值越小越好；从量化分析的角度出发，希望采样周期的取值不要过小。

13．常值状态反馈是否改变系统的可控性？否；是否改变系统的可观性？可能 14. 离散环节产生变量量化产生极限环和死区的本质是变量量化的阶梯非线段性。 15. 若已知系统的闭环自然频率

，经验上采样周期应选为 s n (410)ωω=。

简答：

1.试简述零阶保持器时域响应的主要特点。

1）时域响应为阶梯形状，阶梯大小与采样周期成正比；（2分）

2）时域响应与输入信号相比，平均延迟T/2。（3分）

2.计算机控制系统在选择A ／D 转换器时应注意哪几项指标，这些性能指标应根据什么原则选取？

(1）精度：应高于传感器的精度一个数量级；(2分)

（2）分辨率：即字长，应根据测试信号的动态范围确定；(2分)

（3）转换速率：根据系统的频带或信号的变化频率。(1分) 3.试简述在计算机系统中加入看门狗电路的作用。

看门狗电路可以用于检测由于干扰引起的系统出错并自动恢复运行，提高控制系统的可靠性。

4.若G(s)是最小相位系统，Z 变换后G(z) 也是最小相位系统吗? 为什么?

不一定，可能是也可能不。因为z 变换后G (z ) 的零点与采样周期有关，当采样周期较小时，G (z ) 的零点可趋于单位圆外。

5、为了使系统输出响应比较光滑，通常应怎样选用采样周期？

当响应为非周期时，要求在阶跃响应升起时间T r 内采样点 N r = T r /T (5～10) ；（2分）

当响应为振荡时，要求在一个振荡周期T d 内采样点N r = T r /T (10～20) 。（3分） 6、已知x (t )=(0.5+5sin3t ),采样周期T =2/3，试求采样信号x (k ) ，并讨论。

x (k )=0.5+5sin(3k 2π/3)=0.5（2分）。由于不满足采样定理，采样后变为直流信号。（3分）

7、已知计算机控制系统的信号变换结构图如下图所示。

试说明A 、B 、C 、D 各点信号特征。

A 时间断续幅值连续模拟信号;

B 时间断续幅值断续模拟信号;

C 时间断续的数字信号;

D 时间连续幅值断续模拟信号。

8.连续信号幅频|F(j ω)|如图1所示，试画出它的采样信号

的

图1

幅频谱 |F *

(j ω)|,（不考虑相位）。图中，ω1 = 6 rad/s, ω2 = 8 rad/s, 采样频率 ωs = 10 rad/s 。

解: 可得图2所示

图2

9.试简单说明连续传递函数G (s ) 与对应的脉冲传递函数G (z ) 的零点、极点对应关系。（极点按e

z -=映射，零点无对应映射关系。）

10.试简单说明串模干扰产生的原因以及抑制串模干扰的主要方法。

(是通过电磁耦合和漏电等传输形式叠加到信号及引线的干扰；抑制主要方法是采用模拟滤波、进行电磁屏蔽和良好接地。)

11.试说明何谓前置滤波器，计算机控制系统中为什么常常加入这种滤波器。

(前置滤波器是加在A/D 转换之前的模拟低通滤波器，其作用是衰减高于s /2ω的高频信号，以防止混叠现象发生)；

12.试简要说明计算机控制系统中，采样周期T 的大小，对系统性能和经济性有哪些影响。 (采样周期过大减弱稳定性；增大信号失真；输出响应不光滑，系统相位延迟增大，降低系统抑制噪声干扰能力。采样周期过小，会增大量化误差，增大对计算机硬件的要求，降低计算机工作负荷，增大成本)

13.若已知f 1(t )=sin(t )，f 2(t )= sin[(+n s )t ],采样频率为s ，n 为整数，试求上

量化器编码 CPU 解码 ZOH T f (t)

A B C D

述两个信号的采样值，由此可得什么结论。

(1()

sin()f k k T ω=；

22212[()][2π]()f

n kT f k T kn f k T f T

ωωω+=+==

表明当两个连续信号频率相差n s 时，其采样信号值相等。) 14.试简单说明数字PID 调节器中积分分离法抑制积分饱和的基本思想，并写出积分分离PID 位置算式。

(积分分离法的基本控制思想是，当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用；只有当误差小于规定门限值时才引入积分作用，以消除稳态误差。

积分分离PID 位置算式：

()()()[()(1)]k

P I D j u k K e k K e j K e k e k α==++--∑

当()e k ε≤值，1α=；

当()

e k ε

>值，0α

=。ε

为规定的门限值。)

15、若数字计算机的输入信号为10()5t

f t e

-=，试根据采样定理选择合理的采样周期T 。设

信号中的最高频率为m ω定义为m ()0.1(0)F j F ω=。解： 5

()10

F s s =

+；5(j )j 10F ωω=+；

所以有

m 0.15

0.1(0)0.0510

10F ω?==

=+ 22

2max 0.05(10)25ω+=

由此可得 max 99.5ω=

依采样定理得：

max 2199s ωω>=rad/s

16、对一信号进行采样，信号频谱如题图A 2-9所示，其中感兴趣的频率范围为(0~ω1 ) ，

已知干扰信号频率ωf =5ω1，试讨论采样周期及前置滤波器的选择。

题图 A 2-9

解：依采样定理要求，为使采样信号不失真，要求采样频率应满足s 12ωω>；另外，对干扰频率f ω来说，为使其不进入感兴趣的频率范围内，要求s 1f s (/2)(/2)ωωωω->-，所以，要求s 1f 16ωωωω>+=。因此有2种情况：

1) 如果s 16ωω>，那么干扰信号并不会与数据信号相混叠，干扰可通过数字滤波器滤掉；

2) 采用抗混叠前置滤波器进行滤除，则采样频率取s 12ωω>。如要求干扰信号在信号频率处衰减20 dB ，那么一个n 阶滤波器的最大衰减率为20/ndB dec ，所以为了到达在

f s lo

g /log50.699ωω==十倍频程内衰老20 dB ，应取2n =。

17．以太网用于工业现场的关键技术是什么？工业以太网采用哪些机制来实现实时性？解：关键技术是：实时性，工业以太网质量服务，网络生存性，网络安全性，

总线供电与安全防爆，可互操作性。

实现实时性采用的机制有：1、限制总线上站点数目、控制网络流量，使总线保持在轻负荷工作条件。2、快速以太网与交换式以太网技术的发展与应用。3、在全双工交换式以太网上，用交换机将网络切分为多个网段，交换机之间通过主干网络进行连接。

分析计算题：

三、1.(10分)连续传递函数5

()5

D s s =

+，采用一阶向前差分方法离散，试写出D (z ) 表达式，求使D (z) 稳定的采样周期T 的极限值。

155()5(15)

z s T

D z s z T -==

=+--；(5分)

稳定性要求 151<-T , 所以有

151<-T ，故0>T ；151->-T ，故 T <2/5=0.4 (5分)

四、1.(10分) 已知控制器1

4.116.02.0)(--++=z z z D ，采用第一种直接编排法实现，试画出实现

结构图。若该控制器采用定点计算机实现，试为其配置比例尺，并画出配置比例尺后的结构图。

解：u (k )=0.2e (k )+0.6e (k -1)-1.4u (k -1) 结构图如下图所示。(5分)

e(k u(k)

因为 1)(1,1<-=z z D ，所以仅对系数配置比例尺。配置比例尺后的结构图如下图所示。(5分)

2.（10分）已知某工业过程的开环传递函数为e ()1s

G s s -=+，闭环期望传递函数为

e Φ()0.41

s s -=+，试按大林算法求取控制器，写出控制器输出序列。设采样周期T =1s 。

解：11/(1)2

/11

11e e (1e )0.632()[]11e 10.368T T Ts nTs n T T z z G z Z s T s z z

----+------===+-- （2分） (11)1/0.42

1/0.411

1e e (1e )0.9179()[]0.411e 10.0821s s z z z Z s s z z ---+-------Φ===+-- （3分） 1

()() 1.450.534()()()[1()]10.08210.9179U z z z D z E z G z z z z ---Φ-===-Φ-- （3分）

)2(9179.0)1(0821.0)1(534.0)(45.1)(-+-+--=k u k u k e k e k u （2分）

3.（9分）已知计算机控制系统被控过程传递函数为22

1e 10.005(1)

()[](1)Ts z G z Z s s z --+==-

(T=0.1s)，试进行'

w 变换，求)('

w G 。如通过设计已求得控制器1

()64(

)16

w D w w '+'='+，试

进行'

w 反变换，求)(z D 。依所得)(z D 及)(z G ，计算稳态速度误差系数K V 。 (解：10.052

10.0510.05()()()

w z w w G w G z w '+='

-'==

' (3分) 120()1

10.9048

()64(

)37,333()160.1111

z w z w z D z w z -'=+'+-=='+- (3分)

11V

110.90480.005(1)

lim[()()]lim[37,333()()]0.10.1111(1)z z z z z z K D z G z T z z -→→---+===∞-- (3分)

4.（10分) 已知离散系统状态方程

010(1)()()-0.16-11x k x k u k ????+=+????

????

试依阿克曼公式求全状态反馈增益。期望特征方程为05.0)(2=+-=?z z z

解：阿克曼公式为 []-1

C c 10

0()K

W a F =

式中C W 是系统可控矩阵，[]C 1011W FG G ??

==??-??

；

（2分） c ()a F 是给定的期望特征多项式中变量z 用F 代替后所得的矩阵多项式，即

2c 0.1610

10.50()0.50.50.160.840.16100.5a F F F I --??????=-+=-+??????--??????

0.3420.32 2.34--??

；（3分） [][]1

100.342100.342110.32 2.34K ---????

==????-????

（5分） 5.（12分）考虑图3所示系统，采样周期T ＝0.2s 。求：（1）系统闭环传递函数()()/()W z C z R z =。

（2）K 为何值时系统稳定？（3）2K

=时系统的位置误差，速度误差。

图3

解:(1) 1

1e (1e )0.1813()1e 0.8187sT T T

k k k G z Z s s z z ----??--===??+--??

()0.1813()1()0.81870.1813G z k

z G z z k

Φ==+-+

(2) 稳定性判断

()0.81870.1813z z k

?=-+

1,0.81870.18131z k <→-<

0.81870.181311k k -<→>-

0.81870.1813110.0314k k ->-→<

110.0314k -<<时系统稳定。

(3) k =2,位置误差: 110.1813lim ()lim 20.8187p z z k k G z z →→===-，1113

p k k ∞==+ 速度误差: 系统为零型系统(无积分环节),其速度误差v e =∞。

6.（17分）设计题：已知某散离系统状态方程为

1122(1)()0.9000.1()(1)0.021()0.01x k x k u k x k x k +????????

=+????????

+????

???? []??

=????

12()()01()x k y k x k

（1）判断该离散系统是否可控，是否可观；（2）取状态反馈，()

()()u k Kx k r k =-+若希望本系统的闭环极点具有阻尼比为

ξ=0.8，自然频率达到ω=6/n rad s ，采样周期0.05T s =，试利用极点配置法来

确定系统的状态反馈增益K 。

解：（1）判断离散系统的可控可观性。

离散系统的状态转移阵0.9000.021F ??=????，控制转移阵0.10.01G ??=????

对应的可控阵[]c 0.10.090.010.012W G FG ??

==????

，

det 0.00030W =≠c ，c rank 2W =，

所以该离散系统可控。

可观阵o 010.021C W CF ????

==????????

，o rank 2W =，所以该离散系统可观。（2）取状态反馈()

()()u k Kx k r k =-+，若希望本系统的闭环极点具有阻尼比为

ξ=0.8，自然频率达到n rad s 6/ω=，采样周期s 0.05T =，试利用极点配置法来

确定系统的状态反馈增益K 。

期望极点： s 平面

1,2n j 4.8j3.6s ξωω=-±=-±

z 平面 e j 1,21,2

0.77400.141s T

z ==±

期望特征方程：

α2(0.7740.141)(0.7740.141) 1.5480.6190

c z j z j z z =-+--=-+= =++=20c

z az b α

利用系数匹配法，有，反馈增益阵12K

k k =????

212120.10.10.10.010.010.01k k GK k k k

k ??

==???????

?????

2120.900.10.10()0.020.0110.010k k z zI F GK k k z --????--=-????--????

121

20.900.10.10.020.0110.01z k k k z k -+??

?-+-+??

-+??

?-+-+??

1111122121

2222z f g k g k f g k z f g k

211221122112222112111122()()[()]zI F GK z g k g k f f z f f f g k f g f g k --=++--+?-+-

由于有 =++=20c

z az b α

所以根据系数匹配法，有：

+-+=11221122()g k g k f f a

-+-+?=221121*********()f g k f g f g k f f b

代入相应系数，有 1

20.10.01 1.9 1.548k k +-=-

120.1(0.02*0.10.90*0.01)0.900.619k k -+-+=

最后解上述方程组，得到：

[]1.153323.6667K =

7.已知系统的结构图如题图A3-6所示，其中1,0.1k T s ==，输入()1()r t t t =+，试用稳态误差系数法求稳态误差，并分析误差系数与T 的关系。

题图A3-6

解：1

21e (e )(1e )(1)

()(1)[][](1)1e (1)(e )

T T T T T k T T z z G z z Z k s s z z z z -----------=-=-=+----

p 1

lim ()z k G z →==∞

v 11(e )(1e )(1)

lim(1)1(1)(e )

T T T z T z z k z T z z ---→----=-=-- 可见加入该信号，稳态误差为1，且与采样周期无关。

8.试确定题图A3-9所示系统使系统稳定的k 值范围，令采样周期T 趋于0，k 值又如何？

若将该系统作为连续系统，结果又如何？对上述结果进行讨论。

题图A3-9 习题离散系统结构图

解

：

1)21

12121121

111(e e )()[][]211e 1e (1e )(1e )

T T T T T T k k z G G z Z k s s z z z z ------------==-=++---- 1

2121()(1e )(1e )(e e )0T

T T z z z k z -------?=--+-=

223()[(e

e )(e e )]e 0T T T T T z z k z -----?=+--++=

3(0)e 1T -?=<

223(1){1[(e e )(e e )]e }0T T T T T k -----?=+--++>

232(e e )e 1

(e e )

T T T T T k -----+-->-

223(1){1[(e e )(e e )]e }0T T T T T k -----?-=---++>

232(e )e 1(e e )

T T T T T e k -----+++<-

2) 当T 趋于0时，上式的极限值为 0k <<∞ 3) 若为连续系统，则特征方程为2

320s s k +++=

为使系统稳定要求 (k +2) >0；故 2k -<<∞ 结论：1) 离散系统稳定性比连续系统差，稳定增益范围小；

2) T 趋于0时，系统并不等于连续系统，按采样系统计算k 范围较小。 9.(10分) 计算机控制系统结构如图所示(采样周期T =0.5s)

(1)试确定使系统稳定的K 的取值范围；（T =0.5s ）

(2)若将该系统改为连续系统（即取消采样开关及ZOH ）结果又如何？

(3)所得结果说明了什么问题？ [注：已知Z[a /s (s +a )]=z (1-e -a T )/(z -1)(z- e -a T

) ]

（解：1

1e 110.394()(1)1(1)(0.606)sT K G z K Z K z Z s s s s z --????-=?=-=????++-????

()1()0.6060.3940z G z z K ?=+=-+=

要求：|||0.6060.394|1z K =-<

1)394.0606.0(->-K ， 076.4

1)394.0606.0(<-K ，

1K >-

取 0>K （由于系统均为负反馈），所以 06.40<

2）连续系统为一阶系统，0>K 均稳定；(2分)

3）表明连续系统变为采样系统后临界放大系数减小，系统的稳定性降低。(2分)) 10.(10分)已知离散系统状态方程

[]010(1)()(),()10()0.211x k x k u k y k x k ????

+=+=????

-????

求：（1）系统是否可控？是否可观？

（2）采用状态反馈控制u (k )=-Kx (k )，求状态反馈阵K ，使闭环系统调节时间最短。

解：T

c o []2[]2W FG G W C CF ====　；　，所以可控可观。(3分)

12100.21z z F GK k z k -??

-+==?

?+-+??

;

2221(1)(0.2)00z k z k z ---+==；　要求;所以，

2121100.2010.2k k k k -=+===-；　；　，。(7分)

11.（10分）已知离散系统状态方程

[]00.160(1)()(),()01()111x k x k u k y k x k -????

+=+=????-????

试设计一个全阶状态观测器。观测器的期望特征方程为 05.0)(2=+-=?z z z 。

解：检测可观性 []

c 0111W C

CF ??

==??-??

，其秩为2，系统可观。(3分) 已知观测器特征方程为 0zI F LC -+=

若观测器反增益可表示为??

????=21　l l L

则观测器特征方程可表示为2

21(1)0.160z l z l ?=++++= 与期望方程相比较可得下述代数方程

.016.01112=+-=+l l

由此可得 ?????

?-=???

???=234.0　21l l L (7分) ）

12.(19分) 已知调节器传递函数为 ()(4)

()()(1)

U s s D s E s s +=

=+， T=1s 1）试用双线性变换法，将其离散，求D (z )=？

2）将D (z )用直接程序法编排实现，配置比例因子，试求u (k )表达式，画出结构图； 3）将该算法分成算法I 与算法II ，画出编程的流程图。

解：（1）： 21

z S T z -=+,所以 11

()10.33()2()10.33U z z D z E z z --+==- (5分) （2）：环节稳态增益：972.3)(1==z z D ；环节高频增益：5.0)(1=-=z z D 。所以配置比例因子为2-2

。环节结构图如下

u 1(k )=0.33u 1(k -1)+2-2[e (k )+0.33e (k -1)]；

)()(12k u k u = 当2

)(-≤k u

22)(-=k u 当2

12)(->k u )(2)(22

k u k u = (10分) （3）：I ： u 1(k)=2-2

e (k)+u II

)()(12k u k u = 当2

)(-≤k u

22)(-=k u 当2

12)(->k u )(2)(22

k u k u =

II ： u II =0.33u 1(k)+ 2-2

e(k)

(5分)

计算机考题整理6

[1]. 公司－部门－工作组的多层次局域网对所有以太网交换机的性能要求都是一样的，因此必须选择相同品牌同一档次的交换机来构建网络。FALSE [2]. 在表示计算机内存储器容量时，1MB为(1024×1024)字节。TRUE [3]. 计算机显示系统通常由两部分组成：监视器和显示控制器，显示控制器在PC机中又称为显示卡TRUE [4]. 微软Office软件包中不包含________。 A. Photoshop B. PowerPoint C. Excel D. Word [5]. Windows操作系统之所以能同时进行多个任务的处理，是因为CPU具有多个执行部件，可同时执行多条指令。FALSE [6]. 长期以来，人们都按照计算机主机所使用的元器件为计算机划代，安装了Pentium4处理器的个人计算机属于第（四）代计算机。 [7]. 关于集成电路（IC），下列说法中正确的是________。 A, 集成电路的发展导致了晶体管的发明B, 中小规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象C, IC芯片是个人计算机的核心器件 D. 数字集成电路都是大规模集成电路 [8]. 文档是程序开发、维护和使用所涉及的资料，是软件的重要组成部分。TRUE [9]. 程序设计语言中，数据的类型主要是用来说明数据的性质和需占用多少存储单元。TRUE [11]. 数字电子文本在显示器（或打印机）上的输出展现过程中，包含许多步骤，下面________不是步骤之一。 A, 对文本的格式描述进行解释B, 对文本进行压缩C, 传送到显示器或打印机输出D, 生成文字和图表的映像（bitmap） [12]. 硬盘工作时，磁盘盘片高速旋转所带动的气流将盘片上的磁头_____托起，它负责盘片上数据的写入或读出。 [13]. 当PowerPoint程序运行时，它与Windows操作系统之间的关系是____。 A. 前者（PowerPoint）调用后者（Windows）的功能 B. 后者调用前者的功能 C. 两者互相调用D, 不能互相调用，各自独立运行 [14]. IP地址是一串很难记忆的数字，于是人们开发了________，该系统给主机赋予一个用字符组成的名字，并负责IP地址与名字之间的转换。 A. DNS域名系统 B. WINDOWS NT系统 C. UNIX系统 D. FTP系统 [15]. 信息处理过程就是人们传递信息的过程。FALSE [16]. 为了既能与国际标准UCS(Unicode)接轨，又能保护已有中文信息资源，我国政府在2000年发布了____GB18030_____汉字编码国家标准，它与以前汉字编码标准保持向下兼容并扩充了UCS/Unicode中的其他字符 [17]. 目前大多数银行的A TM柜员机是将IC卡或磁卡和__口令______结合起来进行身份鉴别的。 [18]. "数据结构"包括三方面的内容，它们是____ A. 数据的存储结构、数据的一致性和完备性约束 B. 数据的逻辑结构、数据间的联系和它们的表示 C. 数据的逻辑结构、数据间的联系和它们的存储结构 D. 数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算 [19]. 下列选项中，________一般不作为打印机的主要性能指标。 A. 色彩数目 B. 平均等待时间 C. 打印速度 D. 打印精度（分辨率） [21]. 十进制算式2*64+2*8+2*2的运算结果用二进制数表示为__10010100______。[23]. 光纤通信、微波通信、卫星通信、移动通信，它们的任务都是传递信息，只是其传输

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

(整理)大学计算机基础考试试题1

计算机基础题库一单选题计算机基础知识 1．目前使用的“奔腾”型微机采用的逻辑器件属于（） A. 电子管 B. 晶体管 C. 集成电路 D. 超大规模集成电路 2．第4代电子计算机使用的电子元件是（） A.电子管 B.晶体管 C.中小规模集成电路 D.大规模和超大规模集成电路 3．在计算机存储器的术语中，一个“Byte”包含8个（） A. 字母 B. 字长 C. 字节 D. 比特 4．目前微型计算机中的高速缓存（Cache），大多数是一种（） A. 静态只读存储器 B. 静态随机存储器 C. 动态只读存储器 D. 动态随机存储器 5．目前微机配置的光盘驱动器大多数是DVD，与之对应的光盘存储容量可以达到（） A. 650～700MB B. 1～2GB C. 4～5GB D. 6～9GB

6．组成微型计算机“主机”的两个主要部件是微处理器和（） A. 硬盘 B. 软盘 C. 光盘 D. 内存储器 7．计算机辅助设计的英文缩写是（） A. CAM B. CAI C. CAD D. CAT 8．将微型计算机的发展阶段分为第一代微型机，第二代微型机，…，是根据下列哪个设备或器件决定的（） A. 输入输出设备 B. 微处理器 C. 存储器 D. 运算器 9．我国研制出先进的中国象棋软件，利用该软件，计算机可以与中国象棋大师进行比赛，这属于下列计算机应用领域中的（） A. 人工智能 B. 科学计算 C. 数据处理 D. 计算机辅助设计 10．计算机一次存取、加工和传送的二进制数据的单位称为（） A. bit B. byte C. word D. KB 11．计算机基本外设的工作是靠一组驱动程序来完成的，这组程序代码保存在主机板的特殊的内存芯片中，称这组芯片为（） A. Cache

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

精品文档

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。

(整理)全国计算机一级基础知识试题

计算机基础知识试题(答案及详细解释1 选择题 1．一个完整的计算机系统包括____。 A)主机、键盘、显示器 B)计算机及其外部设备 C)系统软件与应用软件 D)计算机的硬件系统和软件系统解答：一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。计算机的硬件是一个物质基础，而计算机软件是使硬件功能得以充分发挥的不可缺少的一部分。因此，对于一个完整的计算机系统，这两者缺一不可。本题的正确答案为D。 2．微型计算机的运算器、控制器及内存储器的总称是____。 A)CPU B)ALU C)MPU D)主机解答：CPU是中央处理器的简称，包括MPU和ALU；MPU是微处理器的简称；ALU是算术逻辑单元的简称；CPU和内存储器的总称为主机，它是微型机核心部分。本题正确答案为D。 3．“长城386微机”中的“386”指的是____。 A)CPU的型号B)CPU的速度 C)内存的容量D)运算器的速度解答：CPU的品质直接决定了微机的档次，在奔腾出现之前，微机名称中直接使用微机中的CPU型号，386机表示了它们使用的CPU芯片为80386。本题的正确答案为A。 4．在微型计算机中，微处理器的主要功能是进行____。 A)算术逻辑运算及全机的控制 B)逻辑运算 C)算术逻辑运算 D)算术运算解答：微处理器是计算机一切活动的核心，它的主要功能是实现算术逻辑运算及全机的控制。本题正确答案为A。 5．反映计算机存储容量的基本单位是____。 A)二进制位B)字节 C)字D)双字解答：存储容量大小是计算机的基本技术指标之一。通常不是以二进制位、字或双字来表示，因为这些表示不规范，一般约定以字节作为反映存储容量大小的基本单位。本题正确答案为B。 6．在微机中，应用最普遍的字符编码是____。 A)ASCII码B)BCD码 C)汉字编码D)补码解答：字符编码是指对英文字母、符号和数字的编码，应用最广泛的是美国国家信息交换标准字符码，简称为ASCII码。BCD码是二—十进制编码。汉字编码是对汉字不同表示方法的各种汉字编码的总称。补码是带符号数的机器数的编码。本题正确答案为A。 7．DRAM存储器的中文含义是____。 A)静态随机存储器

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?

(整理)大一计算机练习题

1、【单选题】在计算机中，既可作为输入设备又可作为输出设备的是________。（A）、图形扫描仪（B）、磁盘驱动器（C）、显示器（D）、键盘 2、【单选题】Windows XP是一种_______。（A）、工具软件（B）、应用软件（C）、系统软件（D）、诊断程序 3、【单选题】打开窗口的控制菜单的操作可以单击控制菜单框或者_________。（A）、按【Shift】＋【Space】（B）、按【Alt】＋【Space】（C）、按【Ctrl】＋【Space】（D）、双击标题栏 4、【单选题】PowerPoint中，下列有关发送演示文稿的说法中正确的是_______。（A）、如果以在邮件正文形式须设发送时置好，则发OutLook送的是整个演示文稿文件，还可以在邮件正文添加说明文字。

（B）、如果以附件形式发送时，发送的是当前幻灯片的内容。（C）、准备好要发送的演示文稿后，选择“编辑”菜单中的链接，再选择“邮件收件人”命令。（D）、如果以邮件正文形式发送时，则发送的是整个演示文稿文件，还可以在邮件正文添加说明文字。 5、【单选题】删除Windows桌面上某个应用程序的图标，意味着_______。（A）、该应用程序连同其图标一起被隐藏（B）、只删除了该应用程序，对应的图标被隐藏（C）、只删除了图标，对应的应用程序被保留（D）、该应用程序连同其图标一起被删除 6、【单选题】在Excel中，下列________是输入正确的公式形式。（A）、='c7+c1 （B）、==sum(d1:d2) （C）、>=b2*d3+1 （D）、=8^2 7、【单选题】下面叙述中正确的是_______。（A）、用机器语言编写的程序可以由计算机直接执行，用高级语言编写的程序必须经过编译（解释）才能执行（B）、外存上的信息可以直接进入CPU被处理（C）、系统软件就是买来的软件，应用软件就是自己编写的软件

《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。

(全新整理)4月全国自考计算机原理试题及答案解析

全国2018年4月高等教育自学考试计算机原理试题课程代码：02384 一、单项选择题（本大题共25小题，每小题1分，共25分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．在运算器中，既能存放操作数，又能存放运算结果的器件称为（） A．指令寄存器B．累加器 C．存储器D．ALU 2．计算机的可维护性指标为（） A．平均故障间隔时间B．平均无故障时间 C．平均修复时间D．MIPS 3．根据输入变量A、B和输出变量Y的如下真值表，则实现该逻辑功能的门电路是（） B．或非门 C．异或门 D．异或非门 4．在以下的逻辑变换式中，应用逻辑代数的吸收律A+AB=A或A+A B=A+B的是（）A．AB AB= + A +B．AB BCD ABCD AB= C．CD AB+ + AB = ABCD +D．CD ABCD AB+ AB = 5．在计算机显示器上或者打印机上输出中文信息时，采用的编码是（） A．ASCII码B．汉字输入码 C．汉字内码D．汉字字形码 6．CRC码是一种（） A．海明码B．奇偶校验码 1

C．交叉校验码D．纠错码 7．在浮点数表示法中，下列说法正确的是（） A．阶码的位数越多，能表达的数值精度越高 B．尾数的位数越多，能表达的数值精度越高 C．阶码的值越大，表达的数值越小 D．尾数的值越大，表达的数值越大 8．能实现定点二进制数加减法运算的运算器一般采用的是（）A．原码运算的二进制减法器B．原码运算的二进制加法器C．补码运算的二进制减法器D．补码运算的二进制加法器9．通常被称为ALU的部件属于（） A．控制器B．运算器 C．存储器D．I/O设备 10．以下不包括．．．在状态条件码寄存器中的标志是（） A．正B．负 C．进位D．溢出 11．在指令中直接给出所需的操作数，这种寻址方式称为（）A．立即寻址B．直接寻址 C．间接寻址D．相对寻址 12．计算机出现故障时，CPU会自动产生并执行的指令是（）A．陷阱指令B．退出指令 C．调用子程序指令D．转移指令 13．以下关于可能采用零地址指令格式的叙述中，错误．．的是（）A．操作数位于零号地址单元或零号寄存器 B．操作数隐含在指令中，无需地址码 C．操作数的地址是默认的 D．操作数位于累加器 14．将某个字节的最高位置1的指令属于（） A．算术运算指令B．逻辑运算指令 C．数据传送指令D．字符串处理指令 15．以下关于基址寻址方式的叙述，正确的是（） 2

计算机组成原理本科生试题库整理附答案

一、选择题 1从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（B）计算机。 A 并行 B 冯·诺依曼 C 智能 D 串行 2某机字长32位，其中1位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（A）。 A -(231-1) B -(230-1) C -(231+1) D -(230+1) 3以下有关运算器的描述，（ C ）是正确的。 A 只做加法运算 B 只做算术运算 C 算术运算与逻辑运算 D 只做逻辑运算 4 EEPROM是指（D ） A 读写存储器 B 只读存储器 C 闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器 5常用的虚拟存储系统由（B ）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。 A cache-主存 B 主存-辅存 C cache-辅存 D 通用寄存器-cache 6 RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（D ） A 栈顶和次栈顶 B 两个主存单元 C 一个主存单元和一个通用寄存器 D 两个通用寄存器 7当前的CPU由（B ）组成。 A 控制器 B 控制器、运算器、cache C 运算器、主存 D 控制器、ALU、主存 8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU的吞吐能力是（A ）。 A 具备同等水平 B 不具备同等水平 C 小于前者 D 大于前者 9在集中式总线仲裁中，（A ）方式响应时间最快。 A 独立请求 B 计数器定时查询 C 菊花链 D 分布式仲裁 10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（C ）。 A 地址寄存器 B 指令计数器 C 程序计数器 D 指令寄存器 11从信息流的传输速度来看，（A ）系统工作效率最低。 A 单总线 B 双总线 C 三总线 D 多总线 12单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（C ）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A 中断允许 B 中断请求 C 中断屏蔽 D DMA请求 13下面操作中应该由特权指令完成的是（B ）。 A 设置定时器的初值 B 从用户模式切换到管理员模式 C 开定时器中断 D 关中断 14冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（B ）。 A 多指令流单数据流 B 按地址访问并顺序执行指令 C 堆栈操作 D 存贮器按内容选择地址 15在机器数（B ）中，零的表示形式是唯一的。 A 原码 B 补码 C 移码 D 反码 16在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（ D ）来实现。 A 原码运算的二进制减法器 B 补码运算的二进制减法器 C 原码运算的十进制加法器 D 补码运算的二进制加法器17某计算机字长32位，其存储容量为256MB，若按单字编址，它的寻址范围是（ D ）。 A 0—64M B B 0—32MB C 0—32M D 0—64M 18主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（A ）。 A 解决CPU和主存之间的速度匹配问题B 扩大主存贮器容量 C 扩大CPU中通用寄存器的数量 D 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量 19单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用（ C ）。 A 堆栈寻址方式 B 立即寻址方式 C 隐含寻址方式 D 间接寻址方式20同步控制是（ C ）。 A 只适用于CPU控制的方式B 只适用于外围设备控制的方式 C 由统一时序信号控制的方式 D 所有指令执行时间都相同的方式 21描述PCI总线中基本概念不正确的句子是（CD ）。 A PCI总线是一个与处理 B PCI总线的基本传输机制 C PCI设备一定是主设备 D 系统中只允许有一条PCI