计算机控制技术试题解析与解答

"这份文档是关于计算机控制基础的复习题，涵盖了填空题、简答题和计算题，涉及闭环控制系统、系统分类、传递函数、计算机控制系统的类型、稳态误差、信号变换、采样周期的影响、系统稳定性分析、数字滤波器等内容。" 计算机控制基础是电子工程和自动化领域的核心课程，主要研究如何使用计算机对物理系统进行精确控制。本复习题旨在检验学生对这一领域的理解和应用能力。 1. 闭环控制系统是通过反馈机制来调整系统的输出，以确保被控量达到预期精度。这种系统能够补偿外部扰动和内部不确定性，提高系统的整体性能。 2. 控制系统按开环传递函数中的积分环节个数分类，如“0”型系统不含积分环节，“I”型系统包含一个积分环节。积分环节的存在有助于改善系统的稳态性能，但可能导致系统响应速度变慢。 3. 在闭环系统中，所有信号路径的传递函数分母通常是相同的，这是因为它们共享相同的闭环路径。 4. 计算机控制系统按照应用方式可以分为四类：操作指导控制系统（OGC）、直接数字控制系统（DDC）、监督计算机控制系统（SCC）和分级计算机控制系统（FGC）。这些系统在复杂性和自主决策能力上有所区别。 5. 系统的稳态误差不仅取决于系统本身的结构和参数，还与输入信号的特性和采样周期选择相关。采样周期的选择对于离散时间系统尤为重要，因为它直接影响到系统的动态响应和稳态精度。 6. 计算机控制系统中的信号变换主要包括采样、量化和零阶保持器等步骤，这些都是从连续信号到离散信号转换的关键过程。 在简答题部分，涉及到系统稳态误差计算、信号图形分析、传递函数的推导以及采样信号的求解。例如，当输入为单位斜坡函数时，系统的稳态误差可以通过系统特性分析得出。同时，系统的稳定性分析要求学生理解并应用Z变换和奈奎斯特稳定判据。 在计算题部分，题目涉及数字滤波器的设计和实现，包括一阶向后差分法的离散化过程，以及数字滤波器的程序实现和框图设计。这要求学生掌握模拟滤波器到数字滤波器的转换方法，并具备编程实现滤波算法的能力。 这份复习题全面覆盖了计算机控制基础的关键概念和应用，包括控制系统理论、信号处理和系统分析，是深入理解和复习这一领域的重要参考资料。