機械控制工程復習與考試題

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上機械控制工程復習一、填空題 1.  線性控制系統(tǒng)最重要的特性是可以應用 疊加 原理，而非線性控制系統(tǒng)則不能。2反饋控制系統(tǒng)是根據 輸入量 和 反饋量 的偏差進行調節(jié)的控制系統(tǒng)。 3. 根據自動控制系統(tǒng)是否設有反饋環(huán)節(jié)來分類，控制系統(tǒng)可分為_開環(huán)_控制系統(tǒng)、_閉環(huán)_控制系統(tǒng)。 4. 根據系統(tǒng)輸入量變化的規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為 恒值 控制系統(tǒng)、 隨動 控制系統(tǒng)和 程序 控制系統(tǒng)。 5. 如果在系統(tǒng)

2、中只有離散信號而沒有連續(xù)信號，則稱此系統(tǒng)為離散(數字)控制系統(tǒng)，其輸入、輸出關系常用差分方程來描述。 6. 根據控制系統(tǒng)元件的特性，控制系統(tǒng)可分為_線性_ 控制系統(tǒng)、非線性_控制系統(tǒng)。7. 線性控制系統(tǒng)其輸出量與輸入量間的關系可以用 線性微分 方程來描述。 8. 對于一個自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：穩(wěn)定性、 快速性 和準確性。9. 在控制工程基礎課程中描述系統(tǒng)的數學模型有微分方程、傳遞函數等。 10. 傳遞函數的定義是對于線性定常系統(tǒng),在零初始條件下，

3、系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。 11. 傳遞函數的組成與輸入、輸出信號無關，僅僅決定于 系統(tǒng)本身的結構和參數 ，并且只適于零初始條件下的 線性定常 系統(tǒng)。 12. 瞬態(tài)響應是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài)到最終穩(wěn)定狀態(tài)的響應過程。 13. 脈沖信號可以用來反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。 14. 單位斜坡函數t的拉氏變換為1/s2  15. 單位階躍信號的拉氏變換是1/s 。 16在單位斜坡輸入信號作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)

4、態(tài)誤差ess= ¥。 19決定二階系統(tǒng)動態(tài)性能的兩個重要參數是阻尼系數和 無阻尼固有頻率n 。 22. 二階系統(tǒng)的阻尼比為  0   時，響應曲線為等幅振蕩。23. 系統(tǒng)輸出量的實際值與 輸出量的期望值 之間的偏差稱為誤差。 24. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式及系統(tǒng)的結構和參數或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數有關。25. 分析穩(wěn)態(tài)誤差時，將系統(tǒng)分為0型系統(tǒng)、I型系統(tǒng)、II型系統(tǒng)，這是按開環(huán)傳遞函數的積分環(huán)節(jié)數來分類的。

5、60;26. 用頻域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是正弦函數。 27線性定常系統(tǒng)在正弦信號輸入時，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函數關系稱為 相頻特性 。 28. 頻率響應是系統(tǒng)對正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。 29. 用頻率法研究控制系統(tǒng)時，采用的圖示法分為極坐標圖示法和_對數坐標_圖示法。 30積分環(huán)節(jié)的對數幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為 20 dBdec。310型系統(tǒng)對數幅頻特性低頻段漸近線的斜率為 0 dB/dec，高

6、度為20lgKp。 32.從0變化到+時，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標圖在 第四 象限，形狀為半圓。  35. 反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對數幅頻特性三頻段的劃分是以c（截止頻率）附近的區(qū)段為中頻段，該段著重反映系統(tǒng)階躍響應的穩(wěn)定性和快速性；而低頻段主要表明系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)性能 。 36.二階系統(tǒng)的阻尼系數=_0.707_時，為最佳阻尼系數。這時系統(tǒng)的平穩(wěn)性與快速性都較理想。 37. 如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是 穩(wěn)定的系統(tǒng)。

7、60;38. 判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為負實根或負實部的復數根，即系統(tǒng)的特征根必須全部在復平面的左半平面是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。 39. 當且僅當閉環(huán)控制系統(tǒng)特征方程的所有根的實部都是 負數 時，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。二簡答題1-1機械工程控制論的研究對象與任務是什么? 答：1）機械控制工程是研究控制論在機械工程中應用的學科，用于改進和完善機械系統(tǒng)。 2）有以下五個任務:     (1)系統(tǒng)分析。     (2)最優(yōu)

8、控制。     (3)最優(yōu)設計。     (4)系統(tǒng)辨識。     (5)濾波與預測。  1.2 什么是反饋?什么是外反饋和內反饋? 答：1）將系統(tǒng)的輸出全部或部分地返送回系統(tǒng)的輸入端，并與輸入信號共同作用于系統(tǒng)的過程，稱為反饋或信息反饋。     2）外反饋是指人們利用反饋控制原理在機械系統(tǒng)或過程中加上一個人為的反饋，構成一個自動控制系統(tǒng)。 &#

9、160;   3內反饋是指許多機械系統(tǒng)或過程中存在的相互藕合作用，形成非人為的“內在”反饋，從而構成一個閉環(huán)系統(tǒng)。  1.3 反饋控制的概念是什么?為什么要進行反饋控制? 答：1）反饋控制就是利用反饋信號對系統(tǒng)進行控制。 2）為了提高控制系統(tǒng)的精度，增強系統(tǒng)抗干擾能力。  1.4閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本工作原理是什么? 答：工作原理如下:     (1)檢測被控制量或輸出量的實際值;     

10、(2)將實際值與給定值進行比較得出偏差值;     (3)用偏差值產生控制調節(jié)作用去消除偏差。通常閉環(huán)控制系統(tǒng)至少具備測量、比較和執(zhí)行三個基本功能。  1.5對控制系統(tǒng)的基本要求是什么? 答：基本要求是穩(wěn)定性、準確性和快速性。 1）穩(wěn)定性是指系統(tǒng)振蕩傾向及其恢復平衡狀態(tài)的能力。是保證控制系統(tǒng)正常工作的首要條件。 2）準確性是指控制系統(tǒng)的控制精度，一般用穩(wěn)態(tài)誤差來衡量。是衡量控制系統(tǒng)性能的重要指標。 3）快速性是指系統(tǒng)消除輸出量與輸入量之間產生偏差的快慢程度。3.1什么是時間響應？時間響

11、應由那兩部分組成？ 答：1）時間響應：在輸入信號作用下，系統(tǒng)的輸出隨時間變化的過程。2）時間響應由瞬時響應和穩(wěn)態(tài)響應組成。  3.2 簡述脈沖響應函數和傳遞函數的關系。 答：脈沖響應的拉氏變換等于傳遞函數乘以脈沖信號的拉氏變換，由于脈沖信號的拉氏變換為1，所以脈沖響應的拉氏變換等于傳遞函數。3.6 誤差和穩(wěn)態(tài)誤差的定義是什么？ 答：1）系統(tǒng)實際輸出量與期望輸出量的偏差稱為系統(tǒng)誤差； 2） 系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)后其實際輸出量與期望輸出量之間的相差程度。 3.7 穩(wěn)態(tài)誤差和哪些因素有關？計算穩(wěn)態(tài)誤差的方法有哪幾種？ 答：1）系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數的增益、型次和輸入信號有關。 2）方法有：（1）拉氏反變換法； （2）終值定理法； （3）靜態(tài)誤差系數法； （4）誤差級數法； （5）動態(tài)誤差系數法； （6）頻率特性法。  5.1什么是系統(tǒng)的穩(wěn)定性?控制系統(tǒng)穩(wěn)定的