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 sT1
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)