PDF《华北水利水电学院 2007 年攻读硕士学位研究生招生命题考试》

华北水利水电学院

2007 年攻读硕士学位研究生招生命题考试 计算机控制技术 试题 注意事项:

1、答案全部答在答题纸上,写在试卷上无效;

2、考试时间

180 分钟(3 个小时) ,满分

150 分.

一、名词解释(每小题

4 分共

20 分) 1.模―数转换器 2.保持器 3.稳态误差 4.有限拍设计 5.前馈控制

二、简述采样定理?采样周期大小对控制系统有何影响?采样周期与那些因素有 关?(共20 分)

三、试写出数字 PID 控制器的位置算式和增量算式离散表达式?比较位置算式和增 量算式优缺点?并论述 PID 三个参数 、 、 对控制系统动态性能和稳态性能的 影响?(共20 分) p K i T d T

四、已知被控对象传递函数 )

1 ( ) ( + = s s K s G ,保持器传递函数 s e s H Ts ? ? =

1 ) (

0 ,并与 被控对象直接相连,其中

1 = K ,采样周期 s T

1 = ,求解下列问题: (共25 分) 1.画出单位负反馈离散控制系统结构框图(5 分) 2.判断系统的稳定性?如系统稳定,求单位阶跃输入时稳态误差(10 分) 3.求解控制系统稳定时 K 取值范围(10 分)

五、已知计算机控制系统开环广义 Z 传递函数为 ) (

1 )

1 ( ) (

2 aT aT e z a e z a T z HG ? ? ? ? ? ? = ,其中,初始为静止,求解以下问题: (共25 分)

1 ,

2 = = T a 1.求出系统离散状态空间表达式;

(13 分) 第1页共2页2.求该系统闭环特征方程;

(6 分) 3.判断该状态空间方程能控性. (6 分)

六、有一最少拍计算机控制系统,被控对象 s s G

1 ) (

0 = ,零阶保持器与被控对象直接 相连.设采样周期 T=2s,输入为单位阶跃函数,求解下列问题: (共20 分) 1.画出最少拍计算机控制系统框图;

(5 分) 2.设计最少拍控制器;

(10 分) 3.画出控制系统的输入输出在采样点响应波形. (5 分)

七、如图

1 所示为某加热炉温度计算机控制系统原理图,控制系统的输出量为原料 气出口温度 , 为燃油压力,温度给定值为 .试回答下列问题: (共20 分) ) (

1 t y ) (

2 t y ) (t r ) (

1 t y ) (

2 t y ) (t r 图1题七图 1.画出图

1 计算机控制系统方框图(6 分) 2.简述该控制系统类型及特点(8 分) 3.两个数字控制器的采样频率有何不同?为什么(6 分) 第2页共2页