计算机控制系统第1次作业! E, U3 r5 V9 n/ o2 q
$ x1 r8 D; Z/ H
一、单项选择题(只有一个选项正确，共17道小题)2 R/ S. q4 J& q6 S" @6 D
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：3 n- X7 R0 t& |- z* Z) ^" I
(A) 采样保持、编码( W1 r6 J* I8 \) Q1 G
(B) 解码、保持# b0 N0 l6 C. U! Q* G& p
(C) 编码、保持
8 E' S; M/ B6 H' v1 Y(D) 采样保持、解码
4 X' b; gH3 g4 p9 ^4 K" `: a& x4 n: j6 r" j
* l' h8 Q' T% A0 I9 Z
2. 通常将时间断续幅值连续的信号称为：
5 m7 n2 Q* ]% J% [; I3 \" g(A) 连续信号8 b# kv+ a- k' ]
(B) 模拟信号
# ]+ F' {e6 N5 @7 `2 i(C) 数字信号6 j' H4 g^0 ]" ~* Z+ x
(D) 采样信号* [3 u: i: k! n9 R+ P
6 {4 }4 y6 ]; e5 GW. l
4 P+ tN9 A" ol* z3.2 d2 y. r" A) p& ]; c9 P( `
' v2 Z) U+ k" K0 ?/ {4 y5 W
(A)
# P5 g: }g6 @3 |4 g(B)# z% z1 x0 @! C( J' u/ B9 a8 S
(C), u6 |: t9 ?: j5 ]+ o0 G
(D)
5 yo* |! T, s4 W' Y& E* g# m8 Z. k7 S/ FK; e6 C$ a* F. o
6 `. R+ m9 H% K0 @, d, b& K
4. 如果连续信号中所含频率分量的最高频率为，那么就完全可以用周期为T的均匀采样值来描述，T满足：8 \$ p+ l/ @/ {
(A)& m$ v5 i. V2 qu% m
(B); K: u: X2 q% o1 Ro- l
(C)
8 Q) U# {; Y' I3 C5 \& _. V' C(D)6 e1 v, pc4 h% ]1 H6 a5 y
5 W$ s% {# z2 w' r' d. D. r! j9 X- y. \
5.
9 P( so, [( U! v# k3 q' ]! c; H2 N. _) y) i7 F5 z/ y( v' X5 `
(A)
+ Y4 G% [$ X1 ]+ v( R0 T(B)
+ R3 I2 x2 W; {& c, Z* e# W* eP(C)- l" L/ ~# W. V: \5 p) \~# P
(D)
# a6 X9 M6 }* W0 o. v/ f, {
& G8 n. `6 q$ `/ }, @! J+ L; B) {4 \M
6.4 M8 i% `: p% s* F
(A)
! T4 ~4 M, ~/ v6 f(B)
& u; L1 t* T+ ~. c& D& J3 g( t2 n(C)$ L! r1 u3 X/ A/ A4 h
(D)1 ?. n! t% j- k0 ]
/ h3 W! lM- v. j- }" e4 a: Y, j) V' |8 `* c
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____。; J3 \0 p2 e% C, g* E
(A) 增大5 v- _% W$ ~5 H& h0 g
(B) 减小
) Q3 T4 {+ A* ?/ W: l: X" Z# a(C) 不变
! O& o6 q* L4 W0 G! F; }(D) 不确定
0 a/ t7 m) |0 C' x# G: m
- `0 M8 |, F( j5 E9 `0 lI( W
9 W1 U' ]! @" C2 U) |. L/ C) i8. 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____。* k( A8 @/ A+ g- R8 S: e
(A) 稳态误差随着T增大而增大
; ~: W# O( p: l/ R7 }+ E( H(B) 稳态误差随着T增大而减小
4 _( [& g% m0 N$ j$ R(C) 稳态误差与T不确定: |0 Z% y) H& A$ L) c- h
(D) 稳态误差与T无关+ q4 Q5 IA; E( y3 K- r
) b/ A; J8 a' a1 D0 U8 |' @+ j3 W4 ~! M3 r. S9 E% o" j$ j! G
9. 在离散系统中，已知脉冲传递函数的极点，若脉冲响应则脉冲响应为
- T- ]" G! l0 Z' H7 D(A) 正负交替收敛脉冲序列2 F5 Z+ I& v) d; D% P# R- v
(B) 单调发散脉冲序列. b: ?. D9 y' ^& y( o* i
(C) 正负交替发散脉冲序列
0 `, U# h. c" p4 e1 w1 G7 d7 ^: \(D) 单调衰减脉冲序列
& B& h: O/ y; ]9 P& z2 @$ F$ ~! q/ X/ U3 g- M
2 j" t( @5 Y% a4 i/ M+ w6 ^( Q0 F
10. 下面关于一阶向后差分的离散化方法，说法错误的为
' D( Q3 y6 A% |8 v% w# \$ u3 C(A)) `( A( n$ ^) N6 A0 `
(B). y2 k/ k7 y! x# Y
(C)
& b* [/ f! K5 Q) H1 d$ _5 o1 ]; K6 _(D)0 F/ @/ X- e/ Z1 k* f* E
0 S: Vo% X/ K- H% [; c) C( Z- s% T" Y* J1 }
11.1 o0 ?* B! X9 Y[0 b* ?- ~3 \
(A)' P- J/ f- V8 |
(B)
0 T0 N, u6 o- g2 N; P. T(C)2 ^. l( X0 n: E4 a& C) |+ l+ f
(D)
) M( l- q' w/ p3 |; l2 W3 G8 w$ |: k: l3 w
' J, ?, ?/ }5 X) [/ C% }1 Y3 {- y12. 下面关于数字PID调节器说法错误的是
7 C' R# x- O; i(A) 增大比例系数可以加快系统的响应速度及减少稳态误差，但过大的比例系数可能加大系统超调；- V, q- l- N$ Z. J1 GL
(B) 积分环节可以消除或减少控制系统的稳态误差，增加积分时间常数，有利于增加系统的稳定性，减少超调量，加快系统静态误差的消除；8 m4 G* u9 A) c4 ^* j1 T4 [
(C) 增加微分时间常数将有助于加速系统的动态响应，使系统超调量减少；
1 }! b2 ^) y# O% x(D) 微分作用有可能放大系统的噪声，减低系统的抗干扰能力；
+ f3 e' D1 [- g& Z5 M& e1 ]7 t) w: i% f& A( O' H7 W( P
+ B2 _( f7 J4 d- F# p& H' o
13.
l7 ?1 i3 c- R- X+ _(A) F) ~+ f/ l% w4 [7 ?: F- ]) w
(B) F，G( Z; f8 t' B" y0 {% w$ a
(C) F，G，C. h. M5 R4 l0 H8 X& q
(D) F，C) d: u5 B$ d4 k! C
( [* P6 u8 ]8 N) c+ x5 v- F
v; h. n7 M# O' F1 V% m2 S5 Y14.) k2 y& Z. R# N4 n
(A) S& f* V# F7 j8 c9 K: Ag8 |. \
(B) S，Q4 c6 ?" e1 \4 g( e! us! d
(C) Q，R: c4 F/ y" y& Lm/ z
(D) Q
) D7 l: `4 u9 p+ B; u2 L) c! D0 ]1 X: Z( w7 i; b- r
1 z% N& y3 A7 Q
15. 对于计算机连续域-离散化设计方法，控制器等效传递函数中的 是指()环节。0 W4 d' g8 }3 R
(A) 零阶保持器
p, ~* N; b$ l: Y0 p+ J(B) 保持器
. s" T, r- ^3 [! E! a(C) 理想采样开关和零阶保持器7 M; G- e/ W& i& D9 e0 G- F
(D) 理想采样开关和保持器
0 \) F# ^6 U' t; u' x[. ~' J/ d! z- d/ e* `3 }1 A+ p, J
0 y2 m% a9 j6 b* O0 _: d16. 计算机控制系统中采样保持器输出的信号形式为. h( F* \4 w& \0 _- _
(A) 时间连续、幅值连续
& `, Q( k2 _2 s+ V(B) 时间离散、幅值连续% N9 m- V5 ]* p5 |4 u- f
(C) 时间离散、幅值离散
' l) W" ^/ U1 c: y9 Y! M( h$ F(D) 数字信号
5 b. m6 J+ d1 N3 UF# d; j& @# M
7 |6 x& V: TW: j
: Y9 D% l% C1 M- q' t17. 含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7 l$ p$ e# V, D( n: z. m
(A) 2
0 g- q! Z9 h6 A% O6 r(B) ∞% ^# [# g$ z9 d* F4 B
(C) 1/27 Y( y$ S9 `( U7 ^% V( c' s9 L# ?7 _A
(D) 01 {8 M; G! {1 c& Z
4 s+ @8 q# i' _: t: w
) s) E6 n+ O/ T
& Z6 }! \7 V2 }% `2 N
" P) H6 f7 N" T
4 v) g$ q6 W% X) T: k2 Q0 c# B. ?/ ], B1 R
计算机控制系统第2次作业7 G, B. _9 z0 w3 {0 j( H
7 }' v$ R$ Z6 a. P, n- V
二、判断题(判断正误，共18道小题)7 c* w1 xU6 |^
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。" R! Y; ?' J1 r9 A# |
# C7 B2 N7 z: V& y- y3 Z
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。( )
& Z3 P2 N- Uk9 B; [( H
E2 P* i3 y# I( [- s6 J8 a; c3. 离散时间系统的状态反馈不改变系统的能控性和能观性。()5 `. I0 B4 t/ f& a7 F4 K
( G) ii( ?u" P4. 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
$ P. y* {. h* i4 f/ o2 N1 L) q3 X
& s1 M* h9 {% U( r5. 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。
. A$ `! ]S: Q1 m' c1 J* N / t1 Z: e- c/ B
6.! ?; ^5 \- O+ D" o
0 f& q0 U- W' B. {/ R7. 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。
+ S: e8 {/ D% p; UL
4 `2 g& j" k! w( m. t8. 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。
( m6 e6 _8 q/ K; C" V
; G0 M@9 n$ O9 ?0 y* r: F9. 不同的连续函数，他们的z变换一定不同。
; v9 c5 O; ^# v" Ip ) c0 [" F2 H4 G
10.
# O1 C( ~- S1 n+ C% V2 T% [+ Z" \5 f
' k/ h/ [0 h- ^9 [& X# z- l1 A11.
/ F: o. ?( V+ G; {
. C3 {, y: t& I/ e12. 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。% k. E4 H, Q" |( q; m5 I8 M
{7 E' L& c: o! e# ~% c2 t
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。" G4 U5 C- t4 I% T
6 g! c' f$ A8 |, y1 _0 E14.
1 m$ Q- r8 G# Z) w 2 i8 Y) P% V# W4 F
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。, G/ v% ^2 e, }( ^: ]7 w+ a/ G
9 ^: d* u5 ^6 S6 D4 `16.. k1 u- j' H. B
9 w, o- V3 @' c* p) o17. 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。3 j5 ?& |# Z) \! g; D+ y/ M
$ ~8 t: o( A2 s6 ?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。7 U$ J5 I. u) B1 r* F$ `8 I, F
" e. T5 R6 P- t4 W( ~
e$ t9 m3 J9 i2 g0 Y
' g* g1 ew% M! [: U6 V: A# o2 i
9 u! h8 v. h* {' A+ t
计算机控制系统第3次作业
! o* zK1 P& L7 V# d1 ^" B, n. s, g/ f5 C2 z1 _/ R( e
三、主观题(共15道小题)8 [$ U* E9 n( P3 _
1.! ?$ y" z1 l' w) Y
, Q2 W! q1 N# k( B" W' o6 zY
! s" ]6 J# N- A3 T( E) e0 p. I& }2.S* E; G* v/ _( C" D! b
0 `! o6 ?/ c+ [7 Iu" w) o 0 C) l! I% J, n
3.
2 D! Z4 }, f/ ]& k+ Q& S! E( O+ e- s# g
& ]1 d* \4 Q. V) @3 M4 p; K1 r; V
4.9 T; k2 Sw& C. F9 M5 K
0 \) O7 O/ U' i" P* s. ~% ?* S # d: X* {1 e- @, F; e2 FL, O
5.
" r8 u: s8 {% d4 pQ) O- i) B
, |- E: cI+ }. ^/ h, t# ? + Wi8 w; ?/ R2 N; X5 L
6.
: W! R9 t# F- o+ [- V: |# T, U+ E( C4 Z" Q; |7 J) F( |
P- c* k: J: B4 y7 @
7. ( G& p( V* C9 ~! ^6 T
0 g* K3 @: {7 F5 ]" \7 T5 t. U7 Y* R2 v/ @: r* Y
, _8 }9 K6 s3 ]: g, j; M8. 5 D0 s1 v1 F9 E/ t4 p! C
' m% C8 z7 U+ X5 z% r- E/ V4 ak: ~; _
- r( l% Tm& l" W* x# v/ y$ }0 G# T
9.7 p" f' F5 ^" D( x+ l0 a5 a- F) G
0 l$ V* WM7 G6 b/ d
1 l! s3 @, z* m0 ^$ j$ ]- h10.
( Z( y/ j) z. e# l! {# A
% ^/ v$ ~* t1 b: C
, ]% R\. ^& Z, }% \5 H11.
, KT. c9 u% G) h4 [( A$ D( F. C1 q# ]8 G1 F- v; J
& I3 Q( G& \& F0 x/ A
12.
6 z( r2 [& r! Z! N( y
8 ~/ I+ W: x6 B: \: G, c7 ?
* R( s: H4 k8 c# I8 I. t13.
, Y4 @- W8 o8 Lq8 h( f2 B1 ^6 Y) _6 g" P+ j6 r: @
/ Mp- J1 b+ h& t; ~/ {14.5 Jx& h/ r5 D% _3 s- R9 V$ Y
8 h* M2 C1 c7 C! J% `# n# ?( zv
m) b) P# ?6 d2 q15.
4 _& A7 _$ C7 I/ z0 o
+ F" ]2 i3 x% H. I9 I' p
/ J6 i: G5 O/ p3 a& bp* A9 o& p. p& S* a' x
# n# Z% s& v* X, P
. l/ C, m. r5 T* l9 V2 `8 Z2 JW7 t6 U* R+ r% j" h
/ u1 ~8 V9 v+ L% `% ]1 s& W+ d计算机控制系统第4次作业/ n* r1 P1 j7 }1 ^i, g
* m/ K8 r0 A+ h3 ^8 J三、主观题(共16道小题)
/ M+ Y" o. W2 n) X$ i. Z6 y1.
C7 o; Y# P9 M) ]/ N7 r" E+ T! {) K5 Y. g. P
. a% C/ W1 N) r' j6 r/ D" t# Q
2.
# T+ M2 b# r3 U% ~2 r8 ]
" C, @* l! J) a$ q% L6 s& ]
5 _& f/ Y( C- ~! [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
- Y* s0 I2 [8 v+ w4 G
/ G6 l, R6 ny , W( ^* _4 A0 L8 ^! }+ s* O
4. 请简述稳定性的概念以及离散系统的稳定条件
8 D0 W* z$ \8 G; \; t1 r* }
( R1 X/ n) k2 e( D# E0 Q. l( m
7 w# ~1 P0 K5 ?) pj5 n" n5. 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
, M2 Y1 U# W9 Q) v( X
$ \4 q4 V0 v5 H0 ]* s( M ; q/ d: W0 u( n- x( W0 x3 m
6. 位置式PID算法和增量式PID算法各自有什么特点。
9 u# Q" t, B1 Z6 \+ q0 b8 \- O9 P
1 i' h, n- Z" R7 s9 @ ! R8 g+ Z+ lo; k+ `
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
3 R^& T3 W* ~$ g+ [! e' t, L' m3 q2 f' ~
' z8 Q4 m6 V8 g) ^5 E, K, U( ~ & x, A2 o3 D, }0 a! E
8. 请阐述离散状态空间模型能达性和能控性的概念。
& \* L- y: F1 e2 A0 [7 H4 _5 S. U! t" m! j" l% o6 `
7 W. \, v' n5 P& B- |* x
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？5 ^- r7 }; L+ L* u! X2 l+ V
" A( S3 x0 F8 fH8 L) ]
* t& n1 {0 Q3 I4 Y8 T
10. 请简述计算机控制系统调节器设计的分离原理思想。+ \$ i8 vo; dT, g' }8 q& b" F) W
, H6 X( W' ~6 S4 r
+ u" |) \( I$ l0 V* Q" y; q11. 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？R" X* ], B4 F- q
4 O; o, q! s' H' ~: ?
5 S5 `5 P2 U: k( ^- O
12.
2 d1 f. M7 T- A: _! {" y& a( R# c* r" D. ?/ E, ~
' e* v+ O2 _3 m1 W# g3 L
13.
. z+ ~, ?# @^( a( Z* `" s6 r9 Q. U
) C) S) D. y% l7 p
/ p7 o! M6 c- a8 X; k+ I14.
+ d% |: Y4 D1 t7 J' e
& a! ]$ A, n8 S* GO* i! V
" V9 S" l3 P2 V* X2 g
" [0 `& w: b' G9 {9 g4 `6 O7 O15.# l' y( }3 D' r# B1 X9 d$ P& {* D
5 [' Y. Q" I$ Y* ]
! \2 a/ K$ N0 _( AV6 [0 o1 V16.1 w0 y1 `5 K/ G0 e7 l' g
. {* U, o0 r8 }+ U9 H
$ @\: g7 ?o9 \* S( X4 V9 A3 t! ]+ k. F9 N. l4 j
4 z* E$ b* j( a% U7 s
$ z( U; M& C% h, H3 |+ _4 ?8 o7 G
! M4 ^& Z! }6 }( t* O: ]9 D6 p. B8 ?3 |8 d( s$ B) ~* Z) l
/ i! J8 o9 e2 v% i% i, h' @& x
, \& s$ o' |$ t5 {4 x% p% a5 hS
