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(完整word)计算机控制系统试题五答案
计算机控制系统试卷五答案
班级： 姓名： 学号: 成绩:
一、 简答题(每小题4分，共40分）
1. 简述采样定理的基本内容。
答:采样定理: 如果连续信号具有有限频谱，其最高频率为,则对进行周期采样且采样角频率时，连续信号可以由采样信号唯一确定，亦即可以从无失真地恢复。
2。 线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？
答：线性离散控制系统稳定的充要条件是: 闭环系统特征方程的所有根的模｜zi｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。
3。 脉冲响应不变法的基本思想是什么？
答:脉冲响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的脉冲响应gD（kT)是模拟控制器的脉冲响应采样值g(kT）的T倍。
4。 写出增量型PID的差分控制算式。
答：增量型PID控制算式可以写为

5。 如何消除比例和微分饱和现象？
答：“积分补偿法”。其中心思想是将那些因饱和而未能执行的增量信息积累起来，一旦有可能再补充执行.这样，动态过程也得到了加速。即，一旦超限,则多余的未执行的控制增量将存储在累加器中；当控制量脱离了饱和区，则累加器中的量将全部或部分地加到计算出的控制增量上,以补充由于限制而未能执行的控制.
6。 给出线性定常离散系统的能控性定义。
答：对于n阶线性定常离散系统；，若存在有限个输入向量序列能将某个初始状态在第l步控制到零状态，即，则称此状态是能控的。若系统的所有状态都是能控的，则称此系统是状态完全能控的,或简称系统是能控的。
7。 给出线性定常离散系统的能观性定义。
答：若系统 若已知输入序列和有限个采样瞬间测量到的输出序列，即，可以唯一地确定出系统的任意初始状态，则称系统是状态能观测的，或简称能观测。
8. 简述计算机网络的功能及特点。
答:(1）数据信息的快速传输和处理，以实现实时管理和实时监控。
（2) 可共享计算机系统资源.
(3) 提高了计算机的可靠性。
(4) 能均衡负载、互相协作。
（5） 能进行分布处理。在计算机网络中，可根据具体要求选择网内最合适的资源来处理.
(6) 计算机网络的智能化,提高了网络的性能和综合的多功能服务，并能更加合理地进行应用,以提高综合信息服务的水平.
9。 基于Internet网络的控制在控制领域的应用中有着怎样的优势？
答：基于Internet网络的控制在控制领域的应用中有着如下优势：
（1) 能够远程遥监测、控制被控对象的特性和行为、
(2） 能使世界各地的专家足不出户、协同作业对被控对象进行控制。
（3) 从商业角度来说，由于员工的地理可分散性，大大提高了企业或公司的经营效率,从而降低了企业或公司的经营成本。
10。 为提高计算机控制系统的可靠性，通常采取的措施有哪些？
答：为提高计算机控制系统的可靠性,通常采取以下几种措施：
（1) 提高元器件和设备的可靠性。
（2） 采取抗干扰措施，提高系统对环境的适应能力。
（3） 采用可靠性设计技术。
（4） 采用故障诊断技术。
二、已知 ，求。 （10分）
解:

三、已知系统框图如下所示： T=1s (10分）
T
y（t)
r（t)

--

判别系统稳定性。
解：系统开环传递函数为

系统闭环特征方程

采用双线性变换得w平面特征方程为

建立劳斯表
w2 2。104 0.632
w1 1。264
w0 0.632
由劳斯判据可知系统稳定.
四、用后向差分法求下列模拟滤波器D（s）的等效数字滤波器，并给出差分递推算式，设T=1s, (10分)

解：使用后项差分离散化方法,令，则

可得其差分递推算式为

五、已知广义被控对象:, 给定T=1s (20分）
针对单位阶跃输入设计最小拍无纹波控制系统， 并画出系统的输出波形图。
解：广义对象脉冲传递函数为

可以看出，G（z）的零点为-0。718(单位圆内)、极点为1(单位圆上）、0.368(单位圆内），故w=0,v=0(单位圆上除外)， m=1.针对阶跃输入进行设计，故p=1。于是可设

解得 。
闭环脉冲传递函数为

则

（图略）