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计算机控制系统试卷五答案 班级： 姓名： 学号： 成绩： 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，并更加合理地进行综合信息服务，求。 （10分） 解： 三、已知系统框图如下所示： T 1s 10分 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） -— r t y t T