文档介绍：该【《-计算机控制系统-》期末考试卷 】是由【小果冻】上传分享，文档一共【9】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《-计算机控制系统-》期末考试卷 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。A1班号学号姓名成绩?计算机控制系统?期末考试卷本卷须知:1)接听手机发送短信等视同***2)计算题不能只给结果,要有过程题目:一、填空……………………………………………………………(30分)1.〔4分〕计算机控制系统主要是在时间和幅值上将连续系统离散的,影响系统的主要因素是采样周期和计算机字长。2.〔2分〕离散系统频率特性的主要特点是采样频率ws的周期函数。3.〔6分〕计算机控制系统中,A/D,D/A,乘法,右移,常数存储可能产生量化,一个量化单位是1/2〔b-1〕,b为计算机字长。4.〔3分〕零阶保持器对系统频率特性有什么影响引起-wT/2的相位延迟,在采样周期大,系统频带高时不可忽略。5.〔2分〕离散系统由于量化产生的极限环振荡与系统传递函数的极点有关;产生的不灵敏区与系统传递函数的零点有关。6.〔4分〕量化的非线性效应是由运算的量化误差引起的,形成的本质是由于阶梯非线性特性。A27.〔2分〕被控对象离散化应当采用z变换,在离散域实现连续控制律一般应当采用Tustin或其他差分、零极匹配变换。8.〔3分〕选择计算机控制的动态范围时,应当考虑被控对象动态最大最小值和计算机数最大最小值,满足计算机动态范围大于物理系统最大范围的条件。9.〔2分〕连续系统可控可观,采样系统仍然可控可观的条件是对于相异特征根si和sj,满足:si-sj1j2kp/T,T为采样周期。10.〔2分〕在计算机中实现时,中哪个系数变化使根偏移量最大an,特征根靠得太近会产生什么问题离散化造成的根的偏移量增大。A3二、作图题……………………………………………………………(10分)〔5分〕试画出图1Z平面上两对极点各自对应的脉冲响应序列的大致形状。:对于P1,2:(2分),图形为:(1分)对于P3:(1分),图形为:或A4(1分)〔5分〕连续信号幅频|F(jw)|如图2所示,试画出它的采样信号的幅频谱|F*(jw)|,〔不考虑相位〕。图中,w1=6rad/s,w2=8rad/s,采样频率ws=10rad/:周期性2分,混叠2分,混叠后的准确图形1分三、计算题……………………………………………………………(30分)〔15分〕考虑图3所示系统,采样周期T=。图3求:〔1〕系统闭环传递函数W〔z〕=C(z)/R(z).〔2〕K为何值时系统稳定?〔3〕K=2时系统的位置误差,速度误差解:(1),〔5分〕(2),时系统稳定.〔5分〕(3)A5位置误差:速度误差:系统为零型系统(无积分环节),其速度误差.〔5分〕〔15分〕离散系统状态方程如下:求:〔1〕系统是否可控?是否可观?〔2〕取状态反响u(k)=-Kx(k)+r(k),求常值反响阵K,使闭环极点为z1,2=0。〔3〕设x(0)=0,r(k)=1,k30,求x(k)=?〔4〕闭环系统对r(k)是否可控?为什么?〔5〕对于本例应如何选择观测器极点到达闭环要求?解:(1),系统可控(2分),系统可观(2分)(2)设:由,可得,得到K矩阵.(4分)(3)由得到递推解:,A6k=2,3,4,…〔3分〕〔4〕闭环系统对输入r(k)的可控性不变,因为状态反响不改变系统的可控性。〔2分〕〔5〕观测器的极点应位于z平面的原点,因为观测器收敛要快于系统收敛速度4-10倍,其极点应比系统闭环极点更接近原点,而系统闭环极点已经位于Z平面原点,所以观测器极点应位于原点。〔2分〕四、实现综合题……………………………………………………………(30分)〔15分〕:,求:〔1〕用Tustin方法离散,零极直接编排实现。〔2〕采用截尾量化方式,分析采样周期与量化误差的关系〔只考虑乘法量化〕。〔3〕假设同时考虑A/D和乘法量化,T=,求输出端总的量化误差。〔4〕计算机系统至少取多少位字长可使总量化误差<1%?解:〔1〕零极直接编排实现如图:(4分)〔2〕截尾方式:,当Tˉ时,u(e)-,(4分)A7〔3〕A/D量化影响:乘法量化:T=,〔4分〕〔4〕由,所以可以取b为12位以上字长。〔3分〕〔15分〕:求:〔1〕画出零极实现框图〔延迟环节最少〕〔2〕配置比例因子、选择适宜的限幅值及溢出保护点。〔3〕画出减少输入输出之间计算时延的实时控制框图。解:〔1〕延迟环节最少的零极实现框图:〔5分〕〔2〕〔5分〕,A8配置比例因子后的实现框图:图中所有的加法处都应有溢出保护。〔3〕实时控制设计:〔3分〕前台算法I:后台算法II:实时控制流程图:〔2分〕A9