《微型计算机控制系统》——试卷及答案2.docx

命题人:大学试题（一学年第学期）课程名称计算机控制技术开课学院电气学院题号*二三四五六七八总分核查人签名得分阅卷教师使用班级考试日期一、填空题(20分)1 .计算机在过程控制中的典型应用有、。2 .目前市场上PC总线类型有、EISA总线、VESA总线、XT总线等3 .计算机采集被控对象状态信息的方式通常有、和三种.4 .计算机输入输出通道又称位过程通道，过程通道一般可分JS:、O5 .香农(Shannon)采样定理的公式为：。6 .若数字量的位数n=8,满量程为5.28V,则最低有效位(LSB)所对应的模拟电压为.7 .ADC0809是式的A/D转换器。8 .在模拟量输出通道中，为了使执行部件得到连续的输出保持信号，应有o9 .设计数字控制器的两类设计方法是：和o10 .在PlD控制中，如果有足够的时间，可以消除稳态误差。11.防止积分饱和的方法有：、O12.进入I/O通道的干扰按其对电路的作用方式，通常可分为和o二、简答题(16分)1 .对照下图（八）、(b)所示SSR输入电路，请简述其工作原理。(8分)IC输出信号卜SR导通ICMOS卜SR导通11（八）(b)2 .试简述PlD控制器比例系数K,、积分时间常数7；和微分时间常数弓的变化对闭环系统控制性能的影响？(8分)三、已知某连续控制系统的控制器的传递函数为：D(三)=K(1+Ti5)(1+T25)，设采样周期为7,试用差分法写出数字控制算式。(16分)四、已知某连续系统的传递函数为D(三)=I十,若采用数字PID算法实现时,设采样周期T=0.2s,试分别求出位置型和增量型PID算法的输出表达式。(16分)五、设被控对象由二个惯性环节组成，其传递函数的形式为：G(三)=(TSl(7>+1)(2S+1)>Ts2)(16分)(1)试用二阶工程设计法设计数字控制器；(2)试求该数字控制器的控制算式。六、被控对象的广义脉冲传递函数为：G（三）=368Z(1+S718Z；),已采样周期了二心，(l-Z1)(l-0.368Z1)系统输入H（三）为单位速度函数。试设计快速无波纹系统的数字控制器的脉冲传递函数O（三）,系统输出C（三）,数字控制器输出。（三）。(16分)微型计算机控制技术参考答案一、1.操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、分级计算机控制系统现场总线控制系统2.XT、ISA3.查询控制方式、中断控制方式、DMA控制方式4.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5.4241ax6.1.2mA7.逐次逼近式8.输出保持器9.模拟化设计方法、离散化设计方法10.积分项11.遇限削弱积分法积分分离法12.串模干扰、共模干扰二、L（八）图为正端输入，输入端4接低电平，输入端3接控制信号，控制信号为高电平则SSR导通，控制信号为低电平则SSR关断；(b)图为负端输入，输入端3接正电源，输入端4接控制信号，控制信号为低电平则SSR导通，控制信号为高电平则SSR关断；2.增大比例系数KP,一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏；增大积分时间4，有利于减小超调，减小振荡，使系统更加稳定，但系统静差的消除将随之减慢；增大微分时间常数心，亦有利于加快系统响应，使超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱，对扰动有较敏感的响应。三、化成微分方程：7心双。+(7+5)+"(O=Ke")TTTT差分得：(左)-2u(k1)+(左一2)+1T2(左)-u(k-l)+u(k)=Ke(JC)整理得："(k)j2Ke(k)+QW2FE)u(kT)12+1+2四、Oo)=21+0.25sv70.2sKp=23=0.25,(=0.2%=£?=2.5增量型尸/。控制算式:A"(左)=q0e(k+qle(k-1)+q2ek-2)=6.5e(4)7e(左一l)+2.5e(l2)位置型Pm控制算式：u(k)=m(Z-1)+m()=(左一l)+6.5e(左)一7e(左一l)+2.5e(左一2)TV+1五、ZXS)=三一其中C=的，TiSKG"gGs)=*e1辰S(JS+1)L=辰:闻"=2K&；得:Ts2=、KpTSITT2TslK，/_Si'用差分法离散可得：(k)=uk-1)+abe(k)a1e(k-1)+a2e(k-2)其中：Qo=KP(IHF“2=S?e（三）=11(l-,z-1)(l-z-1)qF1z-i=(l-z-i)2(1+f1z-i)（三）=z-d11(l-7.z1)F2z-i=(1+0.718z1)2(m1z1+m2z2)由e（三）=l-(2)得："=0.592<mi=1.408m2=-0.825e(2)=(12-1J0+05922t)（三）=(l+0.718z1)2(1.408z1-0.825z2)