联大学堂《微机控制技术（青岛理工大学）》题库及答案

1、设被控对象传递函数为，在对象前接有零阶保持器，试求广义对象的脉冲传递函数。

正确答案：解：广义对象传递函数G（s）=1-e-Ts/sK/s（S+1）对应的脉冲传递函数为G（Z）=[1-e-Ts/sK/s（s+1）]

=K（1-z-1）Z[1/S2（S+1）]=K（1-z-1）[TZ-1/（1-Z-1）2-1/1-Z-1+1/1-E-1+1/7-EZ-1]

=K（E-r+T-1）Z-1[1-Te-r+e-r-1/（1-z-1）（1-e-r-1）

2、写出位置型及增量型PID的差分控制算式。

正确答案：增量型PID控制算式可以写为U1=u1-1+[e1-e

i-ei-1+T/TI（ei-2ei-1+ei-2）]

3、给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。

正确答案：直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下：

（1）根据已知的被控对象，针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件，确定理想的闭环脉冲传递函数。

（2）确定数字控制器的脉冲传递函数D（z）；根据D（z）编制控制算法程序。

4、简述采样定理的基本内容。

正确答案：采样定理：如果连续信号具有有限频谱，其最高频率为，�X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。

5、写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传

递函数的极点有何影响？

正确答案：零阶保持器的传递函数为。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。

6、什么是信号重构？

正确答案：把离散信号变为连续信号的过程，称为信号重构，它是采样的逆过程。

7、等效离散化设计方法存在哪些缺陷？

正确答案：等效离散化设计方法存在以下缺陷：

（1）必须以采样周期足够小为前提。在许多实际系统中难以满足这一要求。

（2）没有反映采样点之间的性能。特别是当采样周期过大，除有可能造成控制系统不稳定外，还使系统长时间处于“开环”、失控状态。因此，系统的调节品质变坏。

（3）等效离散化设计所构造的计算机控制系统，其性能指标只能接近于原连续系统（只有当采样周期T=0时，计算机控制系统才能完全等同于连续系统），而不可能超过它。因此，这种方法也被称为近似设计。

8、线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什么？

正确答案：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。

9、什么是采样或采样过程？

正确答案：采样或采样过程，就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程，有时也称为离散化过程。

10、增量型PID控制算式具有哪些优点？

正确答案：（1）计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小。

（2）在i时刻的输出ui，只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻、前两时刻的偏差ei-1、ei-2和前一次的输出值ui-1，这大大节约了内存和计算时间。

（3）在进行手动―自动切换时，控制量冲击小，能够较平滑地过渡。

11、简述开关量光电耦合输入电路中，光电耦合器的作用。