《计算机新技术专题》在线作业
第一章 绪论
1、零阶保持器是一个低通滤波器，高频信号通过零阶保持器不能完全滤除，同时产生相位超前。A、正确B、错误答案：B
2、在计算机控制系统中，控制器的输入和输出信号均是数字量。在其输入端需A/D转换器，将模拟量信号转换为数字量信号。A、正确B、错误答案：A
3、采样器、保持器和数字控制器的结构形式和控制规律决定了计算机控制系统的动态特性，稳态控制精度则由A/D、D/A转换器的分辨率决定。A、正确B、错误答案：A
4、计算机控制系统中的控制器功能是通过 来实现的。A、计算机B、采样器C、滤波器D、保持器答案：A
5、计算机控制系统的典型形式有：操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC）、监督控制系统（SCC）、分散型控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、计算机集成制造CIMS系统。A、正确B、错误答案：A
6、计算机控制系统中，在控制器输入端需要A/D转换器，将模拟量信号转化为 信号。A、连续量B、模拟量C、数字量D、非线性答案：C
7、采样定理对采样开关采样频率的要求是至少 连续时间信号所含最高频率的两倍。这样，采样离散点序列信号的镜像频谱与主频谱才能相互分离。A、低于B、等于C、低于等于D、高于答案：D
8、__________控制系统“4C”技术综合了计算机(Computer)、控制(Control)、通讯(Communication)和显示(CTR)技术。A、直接数字B、操作指导C、分散D、PID答案：C
9、采样定理对采样开关的采样频率要求是至少高于连续时间信号所含的最高频率。A、正确B、错误答案：B
10、将数字信号系列恢复成连续信号的装置叫采样保持器。零阶保持器的目的是将____信号恢复为被控对象能够感知的连续模拟信号。A、模拟量B、离散(采样)C、连续D、线性答案：B
11、计算机控制系统从本质上看，其控制过程可归结为以下三个步骤：实时数据采集、实时决策、______________。A、实时预测B、实时诊断C、在线分析D、实时控制答案：D
12、零阶保持器ZOH（Zero-Order Hold）所得到的信号是 信号，它只能近似地恢复连续信号。A、阶梯形B、斜坡形C、抛物线形D、二次型答案：A
13、连续信号f(t)经理想脉冲函数采样后的离散信号f*(t)由理想脉冲序列组成，幅值由f(t)在t=kT时刻的值确定。A、正确B、错误答案：A
14、计算机在控制系统中的主要用途是进行工程计算和完成控制任务。A、正确B、错误答案：A
15、计算机控制系统的采样过程就是连续信号通过采样开关后，转变为脉冲序列（离散信号）或数字序列的过程。A、正确B、错误答案：A
16、计算机控制系统中的执行机构和控制对象的输入信号一般为连续模拟信号，将计算机输出的数字信号系列还原成连续信号的过程，就是信号的恢复过程。A、正确B、错误答案：A
17、在计算机控制系统中，控制器输出端需要D/A转换器，将模拟量信号转化为数字量信号。A、正确B、错误答案：B
18、在计算机控制系统的分类当中，分散型控制系统的英文缩写是 。A、DDCB、DCSC、FCSD、CIMS答案：B
19、当A/D、D/A转换器的精度足够高时，数字信号e(kT)与采样信号e*(t)是_________的。A、一致B、类似C、等价D、不等价答案：C
第二章 线性离散系统的Z变换分析法
1、环节（或系统）的Z传递函数G(z)等于单位冲激响应y(kT)的Z变换。A、正确B、错误答案：A
2、求取串联环节的Z传递函数时，若各串联环节之间有同步采样开关存在，则总的Z传递函数等于各个串联环节Z传递函数之 。A、和B、差C、积D、C答案：C
3、G(z)可以由G(s)简单地令s=z代换得到。A、正确B、错误答案：B
4、Z传递函数的物理可实现性，指k时刻的输出y(k)不依赖于k时刻之后的输入，只取决于k时刻以及k时刻之前的输入和输出。A、正确B、错误答案：A
5、由F(z)求出相应的离散时间数值序列f(kT)或离散时间脉冲序列f*(t)的过程，称为Z反变换。A、正确B、错误答案：A
6、用Z变换法求解差分方程时，首先对差分方程作Z变换，然后利用已知初始条件代入Z变换式，求出Y(z)表达式，再对Y(z)求Z反变换，求出差分方程的解。A、正确B、错误答案：A
7、两个串联环节之间没有采样开关存在时，输出Y(z)与输入U(z)之间总的Z传递函数等于两个环节Z传递函数之积。A、正确B、错误答案：B
8、Z传递函数的输入输出是脉冲序列，由于采样开关的位置不同，所得到的闭环Z传递函数也不同，甚至不能写出闭环Z传递函数，只能写出输出的Z变换式。A、正确B、错误答案：A
9、G(s)只与连续环节本身有关；G(z)除与连续环节本身有关外，还要包括采样开关的作用。A、正确B、错误答案：A
10、若D(z)=Q(z)/P(z)，则D(z)物理可实现的条件是：____________。A、degP(z)≤ degQ(z)B、degP(z)≥ degQ(z)C、degP(z)= degQ(z)D、degP(z)≥0答案：B
11、若线性离散系统除了参考输入外，还存在扰动作用，系统的输出响应y(t)应为参考输入r(t)和扰动作用f(t)分别单独作用所引起响应的迭加。A、正确B、错误答案：A
12、Z变换实质是拉氏变换的一种推广，也称为 。A、级数求和法B、离散拉氏变换C、部分分式法D、脉中传递函数答案：B
13、采样函数f*(t)的Z变换F(z)与采样点上的采样值有关，当知道F(z)时，便可以求得时间序列 f(kT)，或者，当知道时间序列 f(kT), k=0, 1, 2, …时，便可求得F(z)。A、正确B、错误答案：A第三章 计算机控制系统的分析
1、离散闭环传递函数的某一极点在单位圆外的正实轴上，其对应的暂态响应是 。A、衰减振荡B、以2T为周期衰减振荡C、单调衰减D、单调发散答案：D
2、离散系统的时间响应是它各个极点时间响应的线性叠加。A、正确B、错误答案：A
3、通过___________，将Z特征方程变成W特征方程，这样就可以利用Routh稳定性准则来判断W特征方程的根是否在___________的左半面，也就是Z特征方程是否有根位于___________的单位圆内。A、Z-S变换，S平面，W平面B、Z-W变换，W平面，Z平面C、Z-W变换，S平面，Z平面D、Z-W变换，Z平面，W平面答案：B
4、S平面上的虚轴映射到Z平面上，是以原点为圆心的单位 ; S平面的左半部分映射到Z平面上，是以原点为圆心的单位 ; S平面的右半部分映射到Z平面上，是以原点为圆心的单位 。A、圆周，圆外部分，园内部分B、圆周，圆内部分，圆外部分C、园外部分，园内部分，园周D、园内部分，圆周，圆外部分答案：B
5、利用Z变换的终值定理，求取误差采样的离散系统在采样瞬时的动态误差。A、正确B、错误答案：B
6、一般认为被控变量进入新稳态值附近 的范围内就可以表明离散系统的过渡过程已经结束。A、±7%或±5%B、±10%C、±10%或±5%D、±5%或±3%答案：D
7、通过Z-W变换，将Z特征方程变成W特征方程，这样就可以利用Routh稳定性准则来判断W特征方程的根是否在W平面的左半面，也就是Z特征方程是否有根位于Z平面的单位圆内。A、正确B、错误答案：A
8、系统在各采样时刻kT, k=0,1,2, …的误差值，可以由E(z)展开式的各项系数e(kT)来确定；由e(kT)可以分析系统在某种型式输入时的动态特性。A、正确B、错误答案：A
9、S平面的左半部分映射到Z平面上，是以原点为圆心的单位圆外部。A、正确B、错误答案：B
10、线性定常离散系统的稳态误差，不但与系统本身的结构和参数有关，而且与输入序列的形式及幅值有关。除此之外，还与采样周期T的选取有关。正确答案：A、正确B、错误答案：A
11、在对离散系统的过渡响应进行分析时，极点在单位圆与正实轴的交点，对应脉冲响应的暂态响应为等幅。A、正确B、错误答案：A
12、离散系统稳定的充分必要条件是：闭环Z传递函数的全部极点应位于Z平面的_____________。A、单位圆内B、单位圆的圆心C、单位圆上D、单位圆外答案：A
13、极点在单位圆内的负实轴上，对应的暂态响应y(kT)是以2T为周期正负交替的衰减振荡。A、正确B、错误答案：A
14、系统的准确性是指系统对__________的要求。A、控制量B、动态误差C、稳态误差D、响应时间答案：C
15、离散系统闭环Z传递函数的全部极点（特征方程的根）全部在Z平面中的单位圆内时，系统是稳定的。A、正确B、错误答案：A
16、对于二阶的连续系统无论系统增益K为何值都是稳定的，而离散控制系统则不然，且保持器使离散控制系统的动态性能变差。A、正确B、错误答案：A
第四章 计算机控制系统的模拟化设计
1、执行机构采用步进电机时，宜采用数字PID增量型控制算法；执行机构采用调节阀时，宜采用数字PID位置式控制算法。A、正确B、错误答案：A
2、积分分离PID控制算法的设计原则是：偏差e(k)较大时，取消_________作用；偏差e(k)较小时，投入积分作用。A、比例B、微分C、积分D、比例、积分、微分答案：C
3、数字PID控制算法的改进方法包括积分分离、带死区、微分先行、不完全微分抗积分饱等。A、正确B、错误答案：A
4、采用离散化方法对已知的模拟控制器进行等效离散化时，最重要的特性评价指标是 。A、脉冲响应特性B、相位及增益裕度C、稳定性D、频率响应特性答案：C
5、后向差分变换法可以使稳定的D(s)变换成稳定的D(z)。A、正确B、错误答案：A
6、数字PID控制器采用试凑法进行参数整定时，可实行先比例，后积分，再微分的整定步骤。A、正确B、错误答案：A
7、微分先行PID算法只对___________进行微分，避免因给定值变化给控制系统带来超调量过大、调节阀动作剧烈的冲击。A、测量值(被控量)B、偏差C、给定值D、扰动量答案：A
8、双线性变换法变换法（trapezoid rule）的数值积分逼近可近似为 面积。因此，若D(s)稳定， 保证D(z)稳定，但不能保证有相同的脉冲响应和频率响应。A、短形，能B、圆形，能C、梯形，不能D、梯形，能答案：D
9、当执行机构采用调节阀（如流量、压力等阀门的开启位置）时，则控制器宜采用数字PID_________控制算型。A、位置式B、增量型C、比例型D、比例积分型答案：A
10、数字PID控制器采用扩充临界比例度法进行参数整定时，根据香农采样定理确定采样周期下限。A、正确B、错误答案：B
11、冲激不变法，也称脉冲响应不变法，是根据离散脉冲传递函数和连续传递函数的______________在采样瞬间相等的原则，建立D(z)和D(s)的等效关系的。A、阶跃响应B、速度响应C、脉冲响应D、加速度响应答案：C
12、加零阶保持器的Z变换等效法，亦称阶跃响应不变法，要求离散脉冲传递函数和连续传递函数的 在采样时刻相等。A、阶跃响应B、速度响应C、脉中响应D、加速度响应答案：A
13、如果想用计算机实现模拟PID的数字控制规律，可以使用数值逼近的方法进行离散化。如使用求和代替 、使用后向差分代替 。A、积分、微分B、微分、积分C、比例、微分D、比例、积分答案：A
14、双线性变换法可以使不稳定的D(s)变换成稳定的D(z)。A、正确B、错误答案：B
15、采用等效离散化方法进行计算机控制系统设计的理论依据是采样周期T足够大。A、正确B、错误答案：B
16、数字PID控制器除了对Kp、Ti、Td 参数整定外，还需要确定系统的采样周期（控制周期）T。A、正确B、错误答案：A
17、前向差分变换法中稳定的D(s)不能保证变换成稳定的D(z)，且不能保证有相同的脉冲响应和频率响应。A、正确B、错误答案：A
第五章 计算机控制系统的离散化设计
1、有纹波(ripple)最小拍控制器设计时，We(z)的零点表达式中应包含G(z) _____________((1, j0)点除外)。A、全部的零点B、在Z平面单位圆外或圆上的全部零点C、全部的极点D、在Z平面单位圆外或圆上的全部极点答案：D
2、数字控制器的离散化设计不仅考虑D(z)的物理可实现性，同时需要考虑系统的稳定性、 准确性和快速性。A、正确B、错误答案：A
3、最少拍控制器是针对某一典型输入而设计达到的最少拍。对于其它典型输入则不一定为最少拍，甚至会引起较大的超调和静差。A、正确B、错误答案：A
4、有纹波最少拍设计只保证系统在采样点上是稳定的，其数字控制器D(z)的输出序列u*(t)在系统输出y*(t)过渡过程结束后，还在围绕其平均值不停地波动，即u(k)不是有限多项式，因此系统的输出响应存在纹波。A、正确B、错误答案：A
5、扰动作用下计算机控制系统的设计目标是抑制扰动F(z)对输出的影响。即：若对扰动作用不产生稳态误差，则不必修改针对参考输入R(z)所确定的数字控制器D(z)。A、正确B、错误答案：A
6、与有波纹最少拍系统一样，无波纹最少拍系统的设计，仍然只是针对某种类型的输入信号。当输入型式改变时，系统的动态性能通常变好。A、正确B、错误答案：B
7、离散化设计的特点是采样周期选择灵活，不需要考虑对象特性。A、正确B、错误答案：B
8、误差平方和最小系统的设计，不以调节时间作为唯一的性能指标，而是采用了综合性能指标。即先在典型输入信号作用下，设计出最少拍数字调节器，然后，再引入阻尼因子，使使系统对超调量、调整时间、稳态误差等有所折中。A、正确B、错误答案：A
9、数字控制器的离散化设计以计算机控制理论(采样系统理论)为基础，以__________为工具，根据控制系统的性能指标，在 直接设计数字控制器。A、S变换，S域B、W变换，W域C、Z变换，Z域D、解析法，频域答案：C
10、最少拍控制(Deadbeat Control)系统设计是指系统在典型输入信号作用下，经过最少采样周期(最小拍或有限拍)，使系统输出的____________为零。即存在一个整数N>0，当____________时，恒有e(k)=0，且项数N越少越好。A、稳态误差，k≥NB、动态误差，k≥NC、稳态值，k≥ND、最小值，k≤N答案：A
11、有纹波(ripple)最小拍控制器设计时，W(z)的零点表达式中应包含G(z) _____________。A、全部稳定的零点B、在Z平面单位圆外或圆上的全部零点C、全部稳定的极点D、在Z平面单位圆外或圆上的全部极点答案：B
12、无纹波(ripple-free)最少拍控制器设计时，W(z)的零点表达式中应包含G(z) 。A、全部的零点B、在Z平面单位圆外或圆上的全部零点C、全部的极点D、在Z平面单位圆外或圆上的全部极点答案：A
13、无纹波最少拍控制系统的调整时间比有纹波最少拍控制系统增加若干拍，增加的拍数等于G(z) ____________数。A、在单位圆内的零点B、在单位圆上和圆外的零点C、稳定的极点D、在单位圆上和圆外的极点答案：A
14、设计无纹波最少拍控制系统时，要求稳态时的控制信号u(k)为常数或零。A、正确B、错误答案：A
15、采用最少拍思想设计的数字调节器，使系统的调节时间最短，是时间最优控制系统。A、正确B、错误答案：A
第六章 复杂控制规律系统设计
1、前馈补偿解耦控制把某通道的调节器输出对另外通道的影响看作是________作用。然后，应用前馈控制的原理，解除控制回路间的耦合。A、前馈B、反馈C、等效D、扰动答案：D
2、在模糊控制器(Fuzzy logic control)的清晰化接口中，若采用隶属度最大原则，精确量应选择输出模糊集的 。A、最大隶属度值B、最大隶属度所对应的论域值C、最大的论域值D、最人论域值所对应的隶属度值答案：B
3、前馈控制实质上是一种直接按照扰动量而不是按照偏差量进行校正的控制方式，它比反馈控制要及时得多。A、正确B、错误答案：A
4、模糊控制器主要包括输入量模糊化接口、知识库、推理机和输出清晰化接口四个部分。A、正确B、错误答案：A
5、复合控制系统(Feedforward-feedback composite controller)中，前馈调节的作用主要是减少被调量的_____________。A、静态偏差B、输出纹波C、动态偏差D、饱和特性答案：C
6、模糊控制器是模糊控制系统的核心，一个模糊控制系统的性能优劣，主要取决于模糊控制器的结构、所采用的模糊规则、合成推理算法以及模糊决策的方法等因素。A、正确B、错误答案：A
7、模糊逻辑是二值逻辑的直接推广，是对经典二值逻辑的模糊化（无限多值逻辑）。A、正确B、错误答案：A
8、按大林控制算法(Dahlin algorithm)设计的数字调节器，可以保证闭环特性具有一阶惯性时间常数τ和纯滞后时间q。A、正确B、错误答案：A
9、振铃产生的原因是数字控制器D(z)在Z平面上有位于z=-1附近的________。数字控制器的极点离开z=-1点时，振铃的幅度也随之减小。当z=-1时，振铃现象___________。A、零点，最严重B、零点，最弱C、极点，最严重D、极点，最弱答案：C
10、史密斯预估补偿(Smith predictive compensator)算法通过引入与被控对象G(s) ___________的补偿环节，使得补偿以后闭环系统的特征方程中不包含纯滞后特性，从而不影响系统的稳定性。A、串联B、并联C、前馈D、反馈答案：B
11、解耦控制(Multivariable decoupling control)可使多变量控制系统中各控制器只对各自相应的被控量施加作用，从而消除了各回路之间的相互影响。解耦控制通常的综合方法是：对角线矩阵、单位矩阵和____________。A、前馈补偿B、反馈补偿C、串联补偿 D、前馈—反馈补偿答案：A
12、在串级控制系统中，主控制器一般选择PI或PID控制器，副回路一般选择PID控制器。A、正确B、错误答案：B
13、为消除大林(Dahlin)算法中的振铃现象，应设法找出造成振铃现象的因子（z=-1附近的极点），令该因子中的z=1。根据终值定理，这样处理会影响输出的稳态值。A、正确B、错误答案：B
14、串级控制(Cascade control)系统主回路控制器的输出是副回路的___________，因结构上为串联工作而得名。在一般情况下，串级控制系统的算法是从外回路（主回路）向内回路（副回路）依次进行计算和整定的。A、被调量B、调节量C、给定值D、控制量答案：C
15、消除全部可能引起振铃时的数字控制器D(z)会使整个系统的过渡过程变慢，调节时间增长。A、正确B、错误答案：A
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