联大学堂《机械原理（华北水利水电大学）》题库及答案

1.请在方框内中填入内容，完成积分分离PID运算程序流程图。（编程时字母用小写，符号、标点符号、括号用半角）

正确答案：e（k）|计算K1e（k）|计算Δu（k）|Δu'（k）

2.按照计算机控制系统和生产过程两部分画出输出反馈计算机控制系统。

正确答案：控制器 D/A A.D 被控对象

3.设单位反馈系统的被控对象为 G（s）=1/（1+s）3，请在横线中填入程序，完成如下PID控制仿真程序。

（编程时字母用小写，符号、标点符号、括号用半角） clear A.l； close A.l； %PID Controller G=tf（1，[1，3，3，1]）； Kp=1； Ti=1； Td=0.5； ； ；step（Gc）；

正确答案：Gc=tf（[Kp*Td，Kp，Kp/Ti]，[1 0]）|Gc=feedback（G*Gc，1）

4.简述采样定理的基本内容。

正确答案：如果连续信号具有有限频谱，其最高频率为Wmax，则对进行周期采样且采样角频率大等于2 Wmax时，连续信号可以由采样信号惟一确定，亦即可以从不失真地恢复。

5.列出数字PID控制的位置算式、增量算式和速度算式。

正确答案：位置式： 速度式： 增量式：

6.请在方框内中填入内容， 完成位置式PID运算程序流程图。 （编程时字母用小写，符号、标点符号、括号用半角）

正确答案：计算up|计算ui|计算ud

7.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。

8.何为积分饱和现象？

正确答案：在标准PID位置算法中，控制系统在启动、停止或者大幅度提降给定值等情况下，系统输出会出现较大的偏差，这种较大偏差，不可能在短时间内消除，经过积分项累积后，可能会使控制量u（k）很大，甚至超过执行机构的极限umax。另外，当负误差的绝对值较大时，也会出现u

9.设单位反馈系统的被控对象为 G（s）=1/（1+s）（2+s），请在横线中填入程序，完成如下PID控制仿真程序。

（编程时字母用小写，符号、标点符号、括号用半角） clear

A.l； clear close； ts=0.1；k=10，z=[]；p=[-1 -2]； syszpk=tf（zpk（z，p，k））；sys=tf（syszpk）； dsys=c2d（sys，ts，’zoh’）； [num den]=tfdata（dsys，’v’）； uk1=0；uk2=0； yk1=0；yk2=0； ek1=0；ei=0； for k=1 ：1：200 time（k）=k*ts； rin（k）=1.0； ； error（k）=rin（k）-yout（k）； ei=ei+error（k）*ts；kc=0.1；ki=0.4；kd=0.3； ； uk2=uk1；uk1=u（k）； yk2=yk1；yk1=yout（k）； ek1=error（k）； end figure（1）；plot（time，rin，’b’，time，yout（k））；

正确答案：yout（k）=-den（2）*yk1-den（3）*yk2+num（2）*uk1+num（3）*uk2|u（k）=kc*error（k）+kd*（error（k）-ek1）+ki*ei

10.说明计算机控制系统中干扰的来源。

正确答案：（1）从系统电源和电源引线（包括地线）引入的干扰；（2）从系统的信号输入/输出传输通道引入的干扰；（3）空间电磁干扰；（4）静电噪声；（5）其它环境因素的影响。