1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)試卷三答案班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 成績(jī)：一、 簡(jiǎn)答題 （每小題4分，共40分）1、 簡(jiǎn)述開(kāi)關(guān)量光電耦合輸入電路中，光電耦合器的作用。答：開(kāi)關(guān)量光電耦合輸入電路，它們除了實(shí)現(xiàn)電氣隔離之外，還具有電平轉(zhuǎn)換功能。2、 回答下述電路中克服共模干擾的工作原理。答：平時(shí)，開(kāi)關(guān)K1i(i=1,2,.,n)處于閉合狀態(tài)，Ci的電壓跟蹤Vi的輸入值，開(kāi)關(guān)K2i(i=1,2,.,n)處于斷開(kāi)狀態(tài)。需檢測(cè)Vi時(shí)，則令K1i斷開(kāi),K2i閉合，放大器K的輸出經(jīng)采樣保持器送至A/D轉(zhuǎn)換器化為數(shù)字量，然后開(kāi)關(guān)再恢復(fù)平時(shí)的狀態(tài)。在采樣、轉(zhuǎn)換過(guò)程中，放大器K不與任何模擬量信號(hào)輸入共地，電

2、容Ci的電壓均為差模電壓，這樣就克服了共模電壓的影響。3、 什么是采樣或采樣過(guò)程？答：采樣或采樣過(guò)程，就是抽取連續(xù)信號(hào)在離散時(shí)間瞬時(shí)值的序列過(guò)程，有時(shí)也稱為離散化過(guò)程。4、 線性離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)的定義是什么？答：線性離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為零初始條件下，系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的輸出采樣函數(shù)z變換和輸入采樣函數(shù)z變換之比。5、 何為積分飽和現(xiàn)象？答：在標(biāo)準(zhǔn)PID位置算法中，控制系統(tǒng)在啟動(dòng)、停止或者大幅度提降給定值等情況下，系統(tǒng)輸出會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，這種較大偏差，不可能在短時(shí)間內(nèi)消除，經(jīng)過(guò)積分項(xiàng)累積后，可能會(huì)使控制量u(k)很大，甚至超過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的極限umax。另外，當(dāng)負(fù)誤差的絕對(duì)值較大時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)

3、u<umin的另一種極端情況。顯然，當(dāng)控制量超過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限時(shí)，控制作用必然不如應(yīng)有的計(jì)算值理想，從而影響控制效果。這類現(xiàn)象在給定值突變時(shí)容易發(fā)生，而且在起動(dòng)時(shí)特別明顯，故也稱“起動(dòng)效應(yīng)”。6、 等效離散化設(shè)計(jì)方法存在哪些缺陷？答：等效離散化設(shè)計(jì)方法存在以下缺陷：(1) 必須以采樣周期足夠小為前提。在許多實(shí)際系統(tǒng)中難以滿足這一要求。(2) 沒(méi)有反映采樣點(diǎn)之間的性能。特別是當(dāng)采樣周期過(guò)大，除有可能造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定外，還使系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于“開(kāi)環(huán)”、失控狀態(tài)。因此，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)變壞。(3) 等效離散化設(shè)計(jì)所構(gòu)造的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其性能指標(biāo)只能接近于原連續(xù)系統(tǒng)(只有當(dāng)采樣周期T=0時(shí)，計(jì)算機(jī)控

4、制系統(tǒng)才能完全等同于連續(xù)系統(tǒng))，而不可能超過(guò)它。因此，這種方法也被稱之為近似設(shè)計(jì)。7、 何為最少拍設(shè)計(jì)？答：最少拍設(shè)計(jì)，是指系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)(如階躍信號(hào)，速度信號(hào)，加速度信號(hào)等)作用下，經(jīng)過(guò)最少拍(有限拍)，使系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為零。8、 給出單輸入單輸出線性定常離散系統(tǒng)的能控性和能觀性與其脈沖傳遞函數(shù)之間的關(guān)系。答：?jiǎn)屋斎雴屋敵鼍€性定常離散系統(tǒng)完全能控和完全能觀的充分必要條件是脈沖傳遞函數(shù)不存在著零、極點(diǎn)相消。如果存在著零、極點(diǎn)相消，系統(tǒng)或者是不完全能控，或者是不完全能觀，或者既不完全能控又不完全能觀。9、 嵌入式處理器可分為哪幾種類型？答：嵌入式處理器又可以分為以下四類（1） 嵌入式微控

5、制器MCU（MicroController Unit）（2） 嵌入式微處理器MPU（MicroProcessor Unit）（3） 數(shù)字信號(hào)處理器DSP（Digital Signal Processor）（4） 嵌入式片上系統(tǒng)（System On Chip，SOC）10、 針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)可能發(fā)生的故障，通常從哪幾個(gè)方面對(duì)故障進(jìn)行分類？答：實(shí)際系統(tǒng)可能發(fā)生的故障是多種多樣的，可以從下面幾個(gè)方面對(duì)故障進(jìn)行分類：（1） 從故障發(fā)生的部位看，分為傳感器故障、執(zhí)行器故障和受控對(duì)象故障；（2） 根據(jù)故障性質(zhì)，分為突變故障和緩變故障；（3） 從建模角度出發(fā)，可分為乘性故障和加性故障；（4） 從故障間的相互關(guān)系

6、，分為單故障和多故障、獨(dú)立故障和局部故障。y*(t)二、已知系統(tǒng)框圖如下所示： T=1s (15分)r(t)Ty(t) 試寫(xiě)出離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程。解：所給系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)為令進(jìn)而則取于是得如下?tīng)顟B(tài)方程寫(xiě)成矩陣形式為三、已知廣義被控對(duì)象為 （15分）其中，T=1s。期望的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)中的時(shí)間常數(shù)取為T(mén)c=0.5s,應(yīng)用大林算法確定數(shù)字控制器。解：廣義對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)理想脈沖傳遞函數(shù)為得大林控制器如下四、已知被控對(duì)象 （15分）設(shè)計(jì)一個(gè)特征值為的全維狀態(tài)觀測(cè)器。并畫(huà)出相應(yīng)的狀態(tài)變量結(jié)構(gòu)圖。解：能觀性矩陣滿秩，故系統(tǒng)能觀測(cè)，可設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器。令輸出誤差反饋矩陣觀測(cè)器期望特征方程為觀測(cè)器特征方程為比較上面兩式，可得五、已知某系統(tǒng)連續(xù)控制器的傳遞函數(shù) （15分）試分別用階躍響應(yīng)和脈沖響應(yīng)不