中南大学计算机控制系统复习题及答案

1 一、简答题： 1.什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？各有什么作用。 2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么？计算机控制系统有哪些优点？ 3.计算机控制系统中的保持器有何作用，简述保持器的特点? 4.简述PID 调节器的作用，有哪几种改进型数字PID 算法？ 5.计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点? 6.简要说明什么是计算机控制系统？模拟调节器与数字调节器有何区别? 二、分析和计算题： 1.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1-1-20.1zY(z)Gc(z)==1- 0.4z+ 0.8zR(z),其中输入为单位阶跃信号,求输出y(KT)。 2.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1-10.53 + 0.1zGc(z)=1- 0.37z当输入为单位阶跃信号时, 求输出y(KT)及y(∞)。 3.用长除法或Z 反变换法或迭代法求闭环系统2z + 0.5Gc(z)=8(z + 0.1z - 0.12)的单位阶跃响应。 4.已知低通数字滤波器 0.5266zD(z)=z - 0.4734,求D（z）的带宽ωm;并求当输入E(z)为阶跃 信号时数字滤波器的控制算法。取采样周期 T=2ms。 5.设系统如图所示，试求: ①系统的闭环脉冲传递函数。 ②判定系统的稳定性。 ③分别求系统对单位阶跃输入和单位斜坡输入时的稳态误差。 _ 6.设函数的La 氏变换为25F(s)=s (s + 4)，试求它的Z 变换F(z)。 7.数字控制系统如图所示,求当K=10,T=1s,a=1 时，分别求当输入为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。 8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K 为何值时系统稳定。 2 9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z + 0.8Gk(z)=z(z -1)(z - 0.7) 问:K 为何值时系统稳定? 10.已知单位反馈系统的广义对象的Z 传递函数为: -1-1-1-1-10.26z (1+ 2.78z )(1+ 0.2z )W1(z)=(1- z )(1- 0.286z ),试按最少拍无波纹设计原则设计单位阶跃输入时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。 11.已知连续系统的传递函数G(s)=(s+1)/[s(s+2)]试用冲击不变法求其等效的Z 传递函数. 12.已知离散系统的Z 传递函数：22z2z1Y(z)G(z)z5z6U(z),试求离散系统的状态方程和输出方程。 13.已知离散系统的Z传递函数：22z1Y(z)G(z)z6z8U(z),试求离散系统的状态方程和输出方程。 14.已知离散系统的差分方程为 y(k + 2)+ 5y(k +1)+ 3y(k)= u(k +1)+ 2u(k) 输出为y(k)，试写出它们的状态方程和输出方程. 15.已知离散系统的状态空间表达式...