计算机控制系统试题库1

1、某压力测量仪表的量程为400～1200Pa，采用 8 位 A/D 转换器，设某采样周期计算机中经采样及数字滤波后的数字量为171D，求此时的压力值。解：设： A0 为工程量量程的下限，Am 为工程量量程的上限N0 为测量仪表下限所对应的数字量，Nm 为测量仪表上限所对应的数字量， Nx 为测量值所对应的数字量，则相应的标度变换公式为：Ax = A0 + （Am-A0 ）*(Nx-N0)/(Nm-N0) 根据题义， A0=400，Am=1200 ，Nm=2 8=255，N0=0，Nx=171 ，则Ax =400 + （1200-400）*（171-0）/（255-0）=936（pa）题义所示的数字量171 对应的压力值为936pa。2、12 位 A/D 转换器的输入电压为0～5V，求当输入模拟量为下列值时输出的数字量： （1）1.25V (2)4V 解：（1）1.25/5 ×212＝1024（2）4/5 ×212＝3276.8 3、已知 G1（S）＝S3 ，G2（S）＝32S，试分别求出他们中间没有采样开关隔开时，和中间有采样开关隔开时的脉冲传递函数。解：（1）没有采样开关时：G（Z）＝ Z[G1(S)G2(S)]=Z[3/S ＊2/(S+3)]=2Z[1/S －1/(S+3)] ＝)1(23TeZzZZ（3 分）(2)中间有采样开关时：TTeZZZeZZZZSGZSGZZGZGZG323212116213)]([)]([)()()(4.用双线性变换法、后向差分法离散下列连续函数121)(2SSSD设 T=2S，写出其脉冲传递函数及差分方程。解： (1)双线性变换法令11112ZZTS代入式中得)()(5.01)21(25.0121)(1212ZEZUZZZSSZD等效差分方程为U(k)=0.5u(k-1)+0.25e(k)+0.5e(k-1)+0.25e(k-2) (2)后向差分法令TZS11)()(694121)(212ZEZUZZSSZD等效差分方程为u(k)=4e(k)/9+2u(k-1)/3-u(k-2)/9 5、设计算机控制系统中广义对象的脉冲传递函数)268.01()1()2.01)(78.21(000392.0)(121111ZZZZZZG设系统采样周期T=0.05S，典型输入信号为斜坡信号，试设计最少拍有纹波控制系统。解： G(Z)有 2 个 Z=1(单位圆上 )的极点， V=2 1 个 Z=-2.78(单位圆外 )的零点， W=1 1 个纯滞后，ｌ =1 已知输入信号为斜坡信号， 则211)1()(ZTZZR，故 m=2.由于 G(Z)在 Z=1 有两个极点，由稳定性要求所必须包含的因子(1-Z -1)2是一致的，因此两者合并为一项(1-Z -1)2 令 m+v=2. ，则P=m+v-1=1 q=l+w-1=1 阶次确定后，可令)1()1()(1)10)(78.21()(1121111zfzzzzzz比较同次幂系数可得Ψ 0=0.723，Ψ 1=-0.46，f1=1.277 于是得闭环系统脉冲传递函数为Φ (Z)=0.723Z -1+1.544Z-2-1.277Z-3所求的最少拍数字控制器)2.01)(78.21(000392.0)286.01()1()(1)()(1)(11...