机电系统计算机控制及辅助设计【试卷A】.pdf

学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效 第 1 页 共 5 页 电子科技大学电子科技大学 2011-2012 学年第学年第 1 学期期学期期 末末 考试考试 A 卷卷 课程名称：_ 考试形式：考试日期：20 年 月 日 考试时长：_120_分钟 课程成绩构成：平时 10%，期中 10%，实验 10%，期末 70%本试卷试题由_7_部分构成，共_5_页。题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 得分 一、填空题（共 10 分，共 5 题，每题 2 分）1、采样控制系统的特点是既有 信号又有 信号。2、在一个采样控制系统中，由位移传感器提供的模拟信号需要经过 转换器转换为 ,才能被数字控制器所接受；而数字控制器发出的数字信号则必须通过 转换器转换为 ，才能被直流电动机所接受。3、复现信号的装置中，最常用的是 保持器，采用 外推原理，把每个采样值 e(kT)一直保持到下一个采样时刻(k+1)T,从而把采样信号变成了阶梯信号。4、分辨率是指 D/A 转换器能分辨的最小输出 增量，取决于数字量的二进制 。5、为了保证离散系统在 Z 平面的稳定性，特征方程的全部根 Zi 必须位于 。二、选择题（共 15 分，共 5 题，每题 3 分）1、差分方程)3(2)()(8)1(6)2(kukukykyky为 差分方程。A）一阶 B）二阶 C)三阶 D)四 阶 2、采样离散控制系统的闭环特征方程为15.3z5.3zD(z)23z，则该系统 。得 分 得 分 机电系统计算机控制及辅助设计 一页纸 开卷 学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效 第 2 页 共 5 页 A）稳定 B）临界稳定 C)不稳定 D)无法判断 3、某 4 位 A/D 转换器的输入电压 Vi=2.0V，一般参考电压 Vr=5V，则转换输出的数字量 D 为 。A）0111 B）1010 C)0101 D)0110 4、设计线性离散控制系统时，选择极点的位置在 Z 平面上必须避免 。A）单位圆的右半圆内 B）尽量靠近原点 C）单位圆外 D）与实轴的夹角要适中 5、设计时间最优控制系统时，单位加速度信号输入时最少拍随动系统的调节时间 ts 为 。A）一拍 B）二拍 C)三拍 D)四拍 三、简答题（共 15 分）1、简述 S 平面和 Z 平面的映射关系。(5 分)2、数字控制器的解析设计法的关键是 H（Z）的选择，要达到控制目的 H（Z）的确定原则有哪些。(10 分)得 分 学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效 第 3 页 共 5 页 四、用 Z 变换法求解差分方程)()(8)1(6)2(kukykyky，k)(1)(ku，初始条件为0)1(,0)0(yy。（共 10 分）五、设采样控制闭环系统如下图所示，采样周期 T=0.2s，输入信号为2211)(tttr，已知该系统稳定，使用静态误差系数法，求该系统的稳态误差。（15 分）+-T Ts1 es)(ty 3212sss)(tr 得 分 得 分 学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效 第 4 页 共 5 页 六、已知采样离散控制系统如图，输入信号为单位阶跃信号，采样周期 T=0.06s，求系统的闭环脉冲传递函数，以及输出脉冲序列。（共 15 分）（55.06.0e）+-T Ts1 es)(ty)10(10s)(tr 0.5 得 分 学院 姓名 学号 任课老师 考场教室_选课号/座位号 密封线以内答题无效 第 5 页 共 5 页 七、已知如图所示采样控制系统，其中 Ho(s)为零阶保持器，连续环节的传递函数G(s)=)1(s1s，采样周期 T=0.5s，试求系统在单位斜坡信号作用时，实现最少拍控制的数字控制器传递函数 D(z)，并分析当干扰信号为单位斜坡信号时，该控制系统能否抗干扰。（共 20 分）D（z）Ho(s)G(s)e*(t)u*(t)E(z)U(z)r(t)+_ R(z)H(z)G(z)y(t)Y(z)得 分