联大学堂《微机控制技术(青岛理工大学)》题库附答
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。
确答案：解：广义对象传递函数G(s)=l-e-Ts/sK/s(S+1)
对应的脉冲传递函数为G(Z)=[l-e-Ts/sK/s(s+1)]
=K(1-z-l)Z[l/S2(S+1)]=K(1-z-l)[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-l/(l~z~l)(l-e~r-l)
2、写出位置型及增量型PID的差分控制算式。
确答案：增量型PID控制算式可以写为U1二ul-1+[el-e
i-ei-l+T/TI(ei-2eiT+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。
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。
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？
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？
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？
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？
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？
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？
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uiT,这大大节
约了内存和计算时间。
（3）在进行手动一自动切换时，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。
确答案：开关量光电耦合输入电路，它们除了实现电气隔离之
外，还具有电平转换功能。
12、何为最少拍设计？
确答案：最少拍设计，是指系统在典型输入信号（如阶跃信号，
速度信号，加速度信号等）作用下，经过最少拍（有限拍），使系统
输出的稳态误差为零。
13、简述计算机控制系统的一般控制过程。
确答案：（1）数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行
实时检测，并输给计算机进行处理。
（2）实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向
执行器发出控制信号。
14、画出典型计算机控制