機械系統(tǒng)控制課件

1、機械系統(tǒng)控制第1次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是本門課程本學期的第1次作業(yè)，注釋如下：可查閱相關書籍一、單項選擇題(只有一個選項正確，共10道小題)1.按照反饋的有無，控制系統(tǒng)可以分為（）。(A)自動控制系統(tǒng)和人工控制系統(tǒng)(B)自動調節(jié)系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)(C)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)正確答案：C解答參考：2.屬于系統(tǒng)時域數(shù)學模型的是( )。(A)傳遞函數(shù)(B)微分方程(C)頻率特性正確答案：B解答參考：3.增大一階系統(tǒng)的時間常數(shù)，則系統(tǒng)的調整時間( )。(A)變長(B)變短(C)不變正確答案：A

2、解答參考：4.閉環(huán)系統(tǒng)的偏差為零時，意味著系統(tǒng)的輸出( )。(A)為零(B)停止改變(C)等于輸入正確答案：B解答參考：5.控制系統(tǒng)的誤差一般定義為( )。(A)給定輸入量與反饋量之差(B)給定輸入量與實際輸出量之差(C)希望輸出量與實際輸出量之差正確答案：C解答參考：6.若系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有( )均在s平面的左半平面，則稱其為最小相位系統(tǒng)。(A)零點(B)極點(C)零點和極點正確答案：C解答參考：7.如果系統(tǒng)中加入一個微分負反饋，將使系統(tǒng)的超調量p()(A)增加(B)減小(C)不變(D)不定正確答案：B解答參考：8.在伯德圖中反映系統(tǒng)抗高頻干擾能力的是()(A)低頻段(B)中頻段(C)高頻段

3、(D)無法反映正確答案：C解答參考：9.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=,則實軸上的根軌跡為( )(A)4,)(B)4,0(C)(,4)(D)0,正確答案：B解答參考：10.PID控制規(guī)律是_控制規(guī)律的英文縮寫。()(A)比例與微分(B)比例與積分(C)積分與微分(D)比例、積分與微分正確答案：D解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)四、主觀題(共6道小題)11.根軌跡全部在根平面的_部分時，系統(tǒng)總是穩(wěn)定的。參考答案：左半12.信號流圖中，節(jié)點可以把所有_的信號疊加，并把疊加后的信號傳送到所有的_。參考答案：輸入支路輸

4、出支路13.剪切頻率c不僅影響系統(tǒng)的_還影響動態(tài)過程的_。參考答案：相位裕量調整時間14.對控制系統(tǒng)的基本要求，并加以解釋參考答案：答：對控制系統(tǒng)的基本要求一般可歸納為：穩(wěn)定性、快速性、準確性。穩(wěn)定性是指系統(tǒng)抵抗動態(tài)過程振蕩傾向和系統(tǒng)能夠恢復平衡狀態(tài)的能力。輸出量偏離平衡狀態(tài)后應該隨著時間而收斂，并且最后回到最初的平衡狀態(tài)。穩(wěn)定性的要求是系統(tǒng)工作的必要條件。響應的快速性是指當系統(tǒng)輸出量與給定的量之間產生偏差時，消除這種偏差的快速程度。響應的準確性是指在調整過程結束后輸出量與給定的輸入量之間的偏差程度，這也是衡量系統(tǒng)工作性能的重要指標。15.傳遞函數(shù)的概念參考答案：答：對于線性定常系統(tǒng)，在零初始

5、條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比，稱為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。16.控制系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件參考答案：答：穩(wěn)定系統(tǒng)的特征方程根必須全部具有負實部;反之，若特征根中有一個或一個以上具有正實部時，則系統(tǒng)必須為不穩(wěn)定。機械系統(tǒng)控制第2次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是本門課程本學期的第2次作業(yè)，注釋如下：一、單項選擇題(只有一個選項正確，共10道小題)1.系統(tǒng)能正常工作的首要條件是( )。(A)快速性(B)穩(wěn)定性(C)準確性正確答案：B解答參考：2.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在零初始條件下，其的Laplace變

6、換之比( )(A)輸入與輸出(B)輸出與輸入(C)輸出與偏差正確答案：B解答參考：3.二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標中，調整時間ts反映了系統(tǒng)的( )。(A)穩(wěn)定性(B)快速性(C)準確性正確答案：B解答參考：4.二階系統(tǒng)的下列動態(tài)性能指標中，僅與阻尼比有關( )。(A)最大超調量(B)上升時間(C)調整時間正確答案：A解答參考：5.系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有( )均具有負實部。(A)零點(B)極點(C)零點和極點正確答案：B解答參考：6.增大系統(tǒng)的開環(huán)增益，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性( )。(A)變差(B)變好(C)不變正確答案：A解答參考：7.運算放大器具有_的優(yōu)點。(A)輸入阻抗高，輸出阻抗低(

7、B)輸入阻抗低，輸出阻抗高(C)輸入阻抗高，輸出阻抗高(D)輸入、輸出阻抗都低正確答案：A解答參考：8.對于一階、二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù)是系統(tǒng)穩(wěn)定的( )(A)充分條件(B)必要條件(C)充分必要條件(D)以上都不是正確答案：C解答參考：9.進行串聯(lián)滯后校正后，校正前的穿越頻率c與校正后的穿越頻率的關系，通常是( )(A)c=(B)c(C)c(D)c與無關正確答案：B解答參考：10.比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移()=()(A)90(B)90(C)0(D)180正確答案：C解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案

8、。)四、主觀題(共7道小題)11.系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要條件是閉環(huán)控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的_都具有_。參考答案：全部極點負實部12.增加極點對系統(tǒng)的_性能是不利的。參考答案：動態(tài)13.自動控制、自動控制理論的概念及自動控制理論和自動控制系統(tǒng)的分類參考答案：答：所謂自動控制，就是采用控制裝置使被控對象的受控物理量能夠在一定的精度范圍內，按照給定的規(guī)律變化，達到控制的目的。自動控制理論是關于自動控制系統(tǒng)的組成、分析和設計的理論。自動控制理論劃分為經典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩部分。自動控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。14.建立數(shù)學模型的兩種基本方法，分別加以描述參考答案：答：建立數(shù)學模型有兩種基本

9、方法：機理分析法和實驗辨識法。機理分析法是通過理論推導得出，這種方法是根據(jù)各環(huán)節(jié)所遵循的物理規(guī)律（如力學、運動學、電磁學、熱學等）來編寫;實驗辨識法是由實驗求取，即根據(jù)實驗數(shù)據(jù)通過整理編寫出來。15.畫出閉環(huán)控制系統(tǒng)中各名詞的含意參考答案：答：控制元件控制元件的作用是產生控制信號;反饋元件它產生與被控量有一定函數(shù)關系的反饋信號;比較元件它產生偏差信號，該信號反映控制信號與反饋信號的差值;放大變換元件把偏差信號放大并對信號的能量形式（電氣、機械、液壓等）進行變換的元件;執(zhí)行元件直接對被控對象進行控制的元件;被控對象就是控制系統(tǒng)進行控制的對象16.二階系統(tǒng)域分析的性能指標參考答案：上升時間系統(tǒng)響應

10、曲線從零時刻至第一次到達穩(wěn)定值所需的時間，定義為上升時間。對于過阻尼系統(tǒng)的過渡過程來說，一般把穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時間定義為上升時間。峰值時間響應曲線從零時刻達到第一個峰值所需的時間，定義為峰值時間。最大超調量調整時間系統(tǒng)輸出與其對應于輸入的終值之間的偏差達到容許范圍所需的時間，定義為調整時間。振蕩次數(shù)17.頻率響應、頻率特性的概念參考答案：答：在正統(tǒng)輸入信號的作用，系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)分量稱為頻率響應。系統(tǒng)頻率響應與正統(tǒng)輸入信號之間的關系稱為頻率特性。機械系統(tǒng)控制第3次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是

11、本門課程本學期的第3次作業(yè)，注釋如下：一、單項選擇題(只有一個選項正確，共10道小題)1.按照反饋的有無，控制系統(tǒng)可以分為（）。(A)自動控制系統(tǒng)和人工控制系統(tǒng)(B)自動調節(jié)系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)(C)開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)正確答案：C解答參考：2.系統(tǒng)能正常工作的首要條件是( )。(A)快速性(B)穩(wěn)定性(C)準確性正確答案：B解答參考：3.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在零初始條件下，其的Laplace變換之比( )(A)輸入與輸出(B)輸出與輸入(C)輸出與偏差正確答案：B解答參考：4.增大一階系統(tǒng)的時間常數(shù)，則系統(tǒng)的調整時間( )。(A)變長(B)變短(C)不變正確答案：A解答參考：5.閉

12、環(huán)系統(tǒng)的偏差為零時，意味著系統(tǒng)的輸出( )。(A)為零(B)停止改變(C)等于輸入正確答案：B解答參考：6.二階系統(tǒng)的下列動態(tài)性能指標中，僅與阻尼比有關( )。(A)最大超調量(B)上升時間(C)調整時間正確答案：A解答參考：7.如果系統(tǒng)中加入一個微分負反饋，將使系統(tǒng)的超調量p()(A)增加(B)減小(C)不變(D)不定正確答案：B解答參考：8.運算放大器具有_的優(yōu)點。()(A)輸入阻抗高，輸出阻抗低(B)輸入阻抗低，輸出阻抗高(C)輸入阻抗高，輸出阻抗高(D)輸入、輸出阻抗都低正確答案：A解答參考：9.在伯德圖中反映系統(tǒng)抗高頻干擾能力的是()(A)低頻段(B)中頻段(C)高頻段(D)無法反映

13、正確答案：C解答參考：10.對于一階、二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù)是系統(tǒng)穩(wěn)定的()(A)充分條件(B)必要條件(C)充分必要條件(D)以上都不是正確答案：C解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)四、主觀題(共5道小題)11.根軌跡全部在根平面的_部分時，系統(tǒng)總是穩(wěn)定的。參考答案：左半12.增加極點對系統(tǒng)的_性能是不利的。參考答案：動態(tài)13.對控制系統(tǒng)的基本要求，并加以解釋參考答案：答：對控制系統(tǒng)的基本要求一般可歸納為：穩(wěn)定性、快速性、準確性。穩(wěn)定性是指系統(tǒng)抵抗動態(tài)過程振蕩傾向和系統(tǒng)能夠恢復平衡狀態(tài)的能力。輸

14、出量偏離平衡狀態(tài)后應該隨著時間而收斂，并且最后回到最初的平衡狀態(tài)。穩(wěn)定性的要求是系統(tǒng)工作的必要條件。響應的快速性是指當系統(tǒng)輸出量與給定的量之間產生偏差時，消除這種偏差的快速程度。響應的準確性是指在調整過程結束后輸出量與給定的輸入量之間的偏差程度，這也是衡量系統(tǒng)工作性能的重要指標。14.畫出閉環(huán)控制系統(tǒng)中各名詞的含意參考答案：答：控制元件控制元件的作用是產生控制信號;反饋元件它產生與被控量有一定函數(shù)關系的反饋信號;比較元件它產生偏差信號，該信號反映控制信號與反饋信號的差值;放大變換元件把偏差信號放大并對信號的能量形式（電氣、機械、液壓等）進行變換的元件;執(zhí)行元件直接對被控對象進行控制的元件;被控

15、對象就是控制系統(tǒng)進行控制的對象15.控制系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件參考答案：答：穩(wěn)定系統(tǒng)的特征方程根必須全部具有負實部;反之，若特征根中有一個或一個以上具有正實部時，則系統(tǒng)必須為不穩(wěn)定。機械系統(tǒng)控制第4次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是本門課程本學期的第4次作業(yè)，注釋如下：一、單項選擇題(只有一個選項正確，共10道小題)1.屬于系統(tǒng)時域數(shù)學模型的是( )。(A)傳遞函數(shù)(B)微分方程(C)頻率特性正確答案：B解答參考：2.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在零初始條件下，其的Laplace變換之比( )(A)輸入與輸出(B)輸出

16、與輸入(C)輸出與偏差正確答案：B解答參考：3.二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標中，調整時間ts反映了系統(tǒng)的( )。(A)穩(wěn)定性(B)快速性(C)準確性正確答案：B解答參考：4.閉環(huán)系統(tǒng)的偏差為零時，意味著系統(tǒng)的輸出( )。(A)為零(B)停止改變(C)等于輸入正確答案：B解答參考：5.系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有( )均具有負實部。(A)零點(B)極點(C)零點和極點正確答案：B解答參考：6.若系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有( )均在s平面的左半平面，則稱其為最小相位系統(tǒng)。(A)零點(B)極點(C)零點和極點正確答案：C解答參考：7.運算放大器具有_的優(yōu)點。(A)輸入阻抗高，輸出阻抗低(B)輸入阻抗低，

17、輸出阻抗高(C)輸入阻抗高，輸出阻抗高(D)輸入、輸出阻抗都低正確答案：A解答參考：8.PID控制規(guī)律是_控制規(guī)律的英文縮寫。()(A)比例與微分(B)比例與積分(C)積分與微分(D)比例、積分與微分正確答案：D解答參考：9.如果系統(tǒng)中加入一個微分負反饋，將使系統(tǒng)的超調量p()(A)增加(B)減小(C)不變(D)不定正確答案：B解答參考：10.對于一階、二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù)是系統(tǒng)穩(wěn)定的()(A)充分條件(B)必要條件(C)充分必要條件(D)以上都不是正確答案：C解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)

18、四、主觀題(共8道小題)11.根軌跡全部在根平面的_部分時，系統(tǒng)總是穩(wěn)定的。參考答案：左半12.系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要條件是閉環(huán)控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的_都具有_。參考答案：全部極點負實部13.信號流圖中，節(jié)點可以把所有_的信號疊加，并把疊加后的信號傳送到所有的_。參考答案：輸入支路輸出支路14.增加極點對系統(tǒng)的_性能是不利的。參考答案：動態(tài)15.剪切頻率c不僅影響系統(tǒng)的_還影響動態(tài)過程的_。參考答案：相位裕量調整時間16.自動控制、自動控制理論的概念及自動控制理論和自動控制系統(tǒng)的分類參考答案：答：所謂自動控制，就是采用控制裝置使被控對象的受控物理量能夠在一定的精度范圍內，按照給定的規(guī)律變化，達到控制的目的。自動控制理論是關于自動控制系統(tǒng)的組成、分析和設計的理論。自動控制理論劃分為經典控制理論和現(xiàn)代控制理