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1、一、简答题画出典型计算机控制系统的基本框图。答：典型计算机控制系统的基本框图如下:2•根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？答.口(1)周期采样(2)同步采样(3)非同步采样(4)多速采样(5)随机采样3.什么是实时控制和在线控制。答：实时控制：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，以及计算机对输入信息以足够快的速度进行控制，即在规定的时间内完成采集、计算、控制。在线控制：现在控制系统正在运行和生产O一个在线系统不一定是一个实时系统，但是一个实时控制系统必定是一个在线系统。4
2、.线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？答：闭环系统特征方程的所有根的模丨I<1,即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。5.使用光电隔离器件的注意事项1.输入侧导通电流2.频率特性1.输出端工作电流2.输出端暗电流3.隔离屯压4.电源隔离3.光电耦合器件原理当输入侧流过一定的电流If时，发光二极管开始发光，它触发光电三极管使其导通；当撤去该电流吋，发光二极管熄灭、三极管截止。这样，就实现了以光路来传递信号，保证了两侧电路没冇电气联系，从而达到了隔离的目的。7•简述计算机控制系统的一般控制
3、过程。答：计算机控制系统的控制过程可以归结为以下三步：（1）实时数据采集。（2）实时控制决策。（3）实时控制。8.简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。答：（1）连续信号（2）模拟信号（3）离散信号（4）采样信号（5）数字信号9.简述开关量光电耦合输入电路中，光电耦合器的作用。答：开关量光电耦合输入电路，它们除了实现电气隔离之外，还具有电平转换功能,抗尖脉冲干扰作用。10•回答下述电路中克服共模干扰的工作原理。答：原理见图：平时，开关Sir（占1,2,・・・，/?）处于闭合状态，67的电压跟
4、踪V/的输入值，开关S27（/=l,2,...,/7）处于断开状态。需检测农时，则令S1,断开，S2i闭合，放大器A的输出经采样-保持器送至A/D转换器化为数字量，然后开关再恢复平吋的状态。在采样、转换过程中，放大器A不与任何模拟量信号输入共地，电容67的电压均为差模电压，这样就克服了共模电压的影响。11.线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什么？答：线性离散系统的脉冲传递函数定义为零初始条件下，系统或环节的输出采样函数Z变换和输入采样函数Z变换之比。12•何为最少拍设计？答：最少拍设计，是指系统在
5、典型输入信号作用下，经过最少拍，使系统输出的稳态误差为零。15简述采样定理的基本内容。答：如果连续信号"）具有有限频谱，其最高频率为轴心则对/（/）进行周期采样且采样角频率q>2%时,连续信号“）可以由采样信号•厂⑴唯一确定，亦即可以从八,）无失真地恢复“）o16•写出PID的差分控制算式。答：PID控制算式可以写为-ui-+Kp［弓一耳_1TH——e.+T、17.数字滤波数字滤波，是把A/D转换得到的数据通过软件按照一定的算法进行平滑加工等处理，从而提高控制精度和系统的可靠性与稳定性。a）限幅
6、滤波方法b）中值滤波方法c）算术平均滤波方法d）―阶滞后滤波方法0）复合滤波方法18・z变换的定义在拉氏变换中引入新复变量从而有coco=尸(Z)=工/伙T)(eTsYk=工f(kT)z-kk=0k=0F(z)称为离散时间函数广⑵的z变换。z变换实际是一个无穷级数形式，它必须是收敛的。就是说,极限hmYf(kT)z-k存在吋,严⑵的z变换才存在。21.几种常用输入信号的预处理方法有哪些?答：(1)信号转换处理(2)安全保护措施(3)消除机械抖动影响(4)滤波处理(5)隔离处理23、逆z变换的留数计
7、算法实际遇到的z变换式F(z),除了有理分式外，也可能有超越函数，此时用留数法求逆z变换比较合适。当然，这种方法对冇理分式也适用。设已知z变换函数F⑵,则可证明F(z)的逆z变换久切值,可由下式计算/(")=工Res[F(z)/T〕r/=125、直接设计法的优点是？答:(1)不存在采样周期必须足够小的限制(2)可以考虑采样点之间的性能(3)可以得到比相应连续系统更好的性能26劳斯判据的要点:1.闭环系统特征方程如『+如八严+…+如=0,若系数如,…，為的符号不相同,则系统不稳定。若系数符号相同，建
8、立劳斯行列表。2.若劳斯行列表第一列各元素严格为正，则所有特征根均分布在左半平面,系统稳定。3.若劳斯行列表第一列出现负数，系统不稳定。11第一列元索符号变化的次数，即右半平而上特征根个数。27z变换设计法有哪些脉冲响应不变法阶跃响应不变法零极点匹配映射法4.z变换设计法结论30、增量型PID控制算式31、M=%-山_1最小拍设计的步骤第一步：求广义脉冲传递函数G⑵第二步：判断有无人于1的零极点第三步：写出满足稳定条件的①(Z)第四步：求出稳定条件下的D(z)32、z变换的留数计算
