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2019年浙江宁波大学计算机控制考研真题.doc

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2019 年浙江宁波大学计算机控制考研真题 一、判断题(每小题 2 分,共 10 小题,总计 20 分,请将“√”或“×”填入答题纸) 1. 计算机系统由计算机和生产过程两大部分组成。 ( ) 2.在计算机控制系统中,采样周期 T 的确定十分重要,原因是 T 太大,系统精度不够。( ) 3. 关于计算机控制系统的 PI 调节系统,I 的作用随时间的增长而加强,只要时间足够长, 静差一定会消除。( ) 4. 某 A/D 转换器的 VREF(-)和 VREF(+)分别接-5V 和+5V,说明它的输入为双极性,输 入信号的取值范围是-5V 至+5V。( ) 5. 关于 ADC0809 中 EOC 信号,当 EOC 呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通。( ) 6. 系统采用程序判断滤波,实验发现总有一些杂波残留,原因是取样次数太少。 ( ) 7. 标度变换就是把数字量转换成人们所熟悉的十进制工程量。( ) 8. 若微机控制系统采样的信号为数字量信号,可直接接收,但仍需进行滤波。( ) 9. 在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。( ) 10. ADC0809 是一种带有 8 通道模拟开关的 3 位逐次逼近式 A/D 转换器。 ( ) 二、单项选择题(每小题 2 分,共 10 题,总计 20 分,请将正确答案的编号填入答题纸) 1. 下列不属于数字控制方式的是( ) A.点位控制 B.直线控制 C.网络控制 D.轮廓控制 2. ( )数字滤波方法适用于周期性干扰。 A. 平均值滤波法 B.中位值滤波法 C.限幅滤波法 D.惯性滤波法 3. 设加工第一象限直线 OA,起点为 O(0,0),终点为 A(6,3),进行插补计算所需的坐标进给 的总步数 NXY 为( ) A.7 B.8 C.9 D.10 4. 闭环控制系统是指( )。 A.系统中各生产环首尾相接形成一个环
B.输出量经反馈环节回到输入端,对控制产生影响 C.系统的输出量供显示和打印 D. 控制量只与控制算法和给定值相关 5. 在模拟输入通道中,多路开关的作用( )。 A.完成模拟量的切换 B.完成数字量的切换 C.完成模拟量与数字量的切换 D.完成模拟量或数字量的切换 6. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节,实现方法是( ) A.可以用硬件电路或软件程序实现 B.只能用滤波电路或双稳态电路实现 C.只能用软件程序实现 D.只能用延时程序实现 7. 开关量控制系统中,常设有光电隔离器,下面的描述中错误的是( ) A.将被控系统与微型机控制控制系统间完全断开,以防 CPU 受到强电的冲击 B.将被控系统与微型计算机控制系统通过光电效应连接成系统,实现控制 C.控制信号到位时被控电路接通,否则电路切断,起开关作用 D.耦合、隔离和开关; 8. 在 PID 调节系统中,若想增强微分作用,正确的做法是( ) A. 加大积分时间常数 Ti B.加大比例系数 Kp C.加大微分时间常数 Td D.加大采样周期 T 9.一般而言,纯微分控制不使用,因为( ) A.偏差变化较小时微分不起作用 B.微分作用太强 C.没有比例调节时微分不起作用 D.微分作用仅出现在偏差变化的过程中 10. 手动后援是自动控制系统中常见的环节,当系统出现问题时,立即投入手动,( )用 手动的方式,通过模拟量进行控制。
A.从手动/自动切换点开始 B.从自动/手动切换点开始 C.从零开始启动系统 D.从 2.5V(中点)开始启动系统 三、简答题(每小题 5 分, 共 4 小题,总计 20 分) 1. 在工控机控制系统设计时,如何保证系统的可靠性? 2. 试写出加权均值滤波算法的数学描述,并写出它的适用条件。 3.在 PID 调节器中系数 pk 、 ik 、 dk 各有什么作用?它们对调节品质有什么影响? 4. 试写出试凑法确定 PID 参数的步骤。 四 计算题 (共 90 分) 1.已知离散系统如图所示,其中: z  1 )( zR  z  z 1 )( zGc  2 Z Z  1 )( zG  z 采样周期 T=1s, 试判断给系统的稳定性,并用终值定理求系统在指令信号,作用下的稳态 误差。(15 分) 2.设被控对象的传递函数为 )( SG  1 s  2 1 se  ,闭环反馈采用 PID 控制器,传递函数为 )( SD  1(3.0  1 5.0 S ) ,采样周期 T=0.5s,试设计 Smith 预估器,并写出 Smith 预估器的离散 化算式。(20 分) 3.已知系统的结构图如下图所示,其中 sG )(  , 1 s )( zD  z  1 z ,输入  1)( tr t ,T=1s,求 (1) 系统闭环脉冲传递函数 (5 分) (2) 稳态误差 ) (e 。(5 分)
4.被控对象的传递函数为   sGc  采样周期 T=1s,采用零阶保持器,针对单位速度输入函 1 2 s 数,设计: (1)最少拍控制器  zD ;(10 分) (2)画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输出曲线。(10 分) 5. 已知离散控制系统的结构如下所示,采样周期 T 5.0 s ,输入信号 )( tr  2 3 t  22 t ,求 该系统的稳态误差。 (15 分) r(t) e sT1 s 8.0(20 s  2 s )5 y(t) 6. 已知模拟调节器的传递函数为: SD )(  1  s 3 s 5 写出等效的数字 PID 控制器,并给出位 置型与增量型的差分形式,设采样周期为 1s.(10 分)
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