计算机控制系统课件

1、计算机控制系统第1次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共17道小题)1.D/A变换器将数字编码信号转换为相应的时间连续模拟信号，通常要完成2种变换：(A)采样保持、编码(B)解码、保持(C)编码、保持(D)采样保持、解码正确答案：B解答参考：2.通常将时间断续幅值连续的信号称为：(A)连续信号(B)模拟信号(C)数字信号(D)采样信号正确答案：D解答参考：3.(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：4.如果连续信号中所含频率分量的最高

2、频率为，那么就完全可以用周期为T的均匀采样值来描述，T满足：(A)(B)(C)(D)正确答案：C解答参考：5.(A)(B)(C)(D)正确答案：B解答参考：6.(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：7.采样周期T是影响稳定性的重要参数，一般来说，T减小，稳定性_。(A)增大(B)减小(C)不变(D)不确定正确答案：B解答参考：8.对于单位负反馈闭环连续系统，其相应的采用零阶保持器的离散系统的稳态误差与采样周期T的关系为_。(A)稳态误差随着T增大而增大(B)稳态误差随着T增大而减小(C)稳态误差与T不确定(D)稳态误差与T无关正确答案：D解答参考：9.在离散系统中，已知脉冲传递函数的极

3、点，若脉冲响应则脉冲响应为(A)正负交替收敛脉冲序列(B)单调发散脉冲序列(C)正负交替发散脉冲序列(D)单调衰减脉冲序列正确答案：C解答参考：10.下面关于一阶向后差分的离散化方法，说法错误的为(A)(B)(C)(D)正确答案：D解答参考：11.(A)(B)(C)(D)正确答案：C解答参考：12.下面关于数字PID调节器说法错误的是(A)增大比例系数可以加快系统的响应速度及减少稳态误差，但过大的比例系数可能加大系统超调；(B)积分环节可以消除或减少控制系统的稳态误差，增加积分时间常数，有利于增加系统的稳定性，减少超调量，加快系统静态误差的消除；(C)增加微分时间常数将有助于加速系统的动态响应

4、，使系统超调量减少；(D)微分作用有可能放大系统的噪声，减低系统的抗干扰能力；正确答案：B解答参考：13.(A)F(B)F，G(C)F，G，C(D)F，C正确答案：A解答参考：14.(A)S(B)S，Q(C)Q，R(D)Q正确答案：D解答参考：15. 对于计算机连续域-离散化设计方法，控制器等效传递函数中的 是指（ ）环节。(A)零阶保持器(B)保持器(C)理想采样开关和零阶保持器(D)理想采样开关和保持器正确答案：C解答参考：16. 计算机控制系统中采样保持器输出的信号形式为(A)时间连续、幅值连续(B)时间离散、幅值连续(C)时间离散、幅值离散(D)数字信号正确答案：B解答参考：17. 含

5、有零阶保持器的被控对象为 ，采用周期T=0.2，则其在加速度信号下的稳态误差为(A)2(B)(C)1/2(D)0正确答案：B解答参考：计算机控制系统第2次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：二、判断题(判断正误，共18道小题)1.采用连续域-离散化的设计方法设计计算机控制系统时，如果采用周期较小时，可以忽略零阶保持器所产生的滞后效应。正确答案：说法正确解答参考：2.采用不完全微分是由于纯微分环节虽然改善了系统的动态特性，但是微分有放大噪声的作用，极易引入高频干扰。（ ）正确答

6、案：说法正确解答参考：3.离散时间系统的状态反馈不改变系统的能控性和能观性。（ ）正确答案：说法错误解答参考：4.在计算机控制系统中，在时间上只有离散信号，而在幅值上，则有离散量和数字量正确答案：说法错误解答参考：5.采样周期T远大于采样脉冲宽度p，这样采样过程称为理想采样。正确答案：说法正确解答参考：6.正确答案：说法错误解答参考：7.如果连续信号的频谱是无限带宽，此时无论怎样提高采样频率，频谱混叠或多或少都会发生。正确答案：说法正确解答参考：8.零阶保持器是一个相位滞后的低通滤波环节，它不允许采样信号的高频分量通过。正确答案：说法错误解答参考：9.不同的连续函数，他们的z变换一定不同。正确

7、答案：说法错误解答参考：10.正确答案：说法错误解答参考：11.正确答案：说法错误解答参考：12.脉冲传递函数完全表征了系统或环节的输入与输出之间的特性，只由系统或环节本身的结构参数决定，与输入信号无关。正确答案：说法正确解答参考：13.一个连续系统转换为离散系统后，在控制规律不变的情况下，系统稳定程度要降低。正确答案：说法正确解答参考：14.正确答案：说法错误解答参考：15.一阶向后差分离散化方法当采样周期较大时，离散后环节特性与原连续环节特性相差较大。正确答案：说法正确解答参考：16.正确答案：说法错误解答参考：17.只有当离散系统是完全能控及能观时，脉冲传递函数才能完全反映系统的特性。正

8、确答案：说法正确解答参考：18.如果连续系统是能控及能观的，那么其对应的采样系统也是能控及能观的。正确答案：说法错误解答参考：计算机控制系统第3次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共15道小题)1.参考答案：2.参考答案：3.参考答案：4.参考答案：5.参考答案：6.参考答案：7.参考答案：8.参考答案：9.参考答案：10.参考答案：11.参考答案：12.参考

9、答案：13.参考答案：14.参考答案：15.参考答案：计算机控制系统第4次作业（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共16道小题)1.参考答案：2.参考答案：3.请简述采样定理，举例说明采样时不满足采样定理的要求会导致怎样现象参考答案：4.请简述稳定性的概念以及离散系统的稳定条件参考答案：答：所谓稳定性是指当扰动作用消失以后，系统恢复原平衡状态的性能。离散系统稳定的充

10、要条件是系统的特征根全部位于z平面的单位圆中。5.请简述计算机控制系统的设计方法：连续域-离散化方法与直接离散化方法的不同之处参考答案：答：连续域-离散化方法使利用连续域设计方法设计连续域控制器，再将控制器离散化。直接离散化方法是建立被控对象的离散模型，然后直接在离散域上进行控制器设计。6.位置式PID算法和增量式PID算法各自有什么特点。参考答案：7.请阐述数字PID积分饱和的原因以及积分分离抑制方法的基本思想参考答案：答：控制系统在开工、停工或大幅度改变给定值时，系统输出会出现较大的偏差，不可能在短时间消除，经过PID算法中积分项的累积后，可能回事控制作用很大，从而饱和。积分分离法的基本思

11、想是，当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用，只有当偏差小于规定的门限值时才引入积分作用，以消除误差。8.请阐述离散状态空间模型能达性和能控性的概念。参考答案：9.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？参考答案：计算机控制系统又称数字控制系统，是计算机参与控制的自动控制系统，即用计算机代替模拟控制器，对被控对象进行调节和控制，计算机控制系统所采用的信号为数字信号，因此为了信号的匹配，在计算机控制系统中采用了模数和数模转换器，以实现两种信号之间的转换。计算机控制系统具有以下优点：1 控制规律灵活，可以在线更改；2 可以实现复杂的控制规律 3 抗干扰能力强 4 可以得到比较高的控制精度 5 便于实现控制、管理与通信相结合，提高自动化程度。10.请简述计算机控制系统调节器设计的分离原理思想。参考答案：闭环系统有2n个极点，一部分是按极点配置设计的控制规律给定的n个极点，称为控制极点；另一部分是按极点配置设计的状态观测器给定的n个极点，称为观测器极点。两部分相互独立，可分别设计 。11.为什么可以采用离散时间系统的分析方法分析计算机控制系统？参考答案：这是由于一般来说，计算机控制系统的采样间隔