《自動(dòng)控制原理》復(fù)習(xí)題

自動(dòng)控制原理復(fù)習(xí)題一、填空題1、若控制信號(hào)沒(méi)有使用系統(tǒng)輸出的測(cè)量信號(hào)，則這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為 開(kāi)環(huán) 控制系統(tǒng)。2、反饋（閉環(huán)）控制系統(tǒng)中的反饋控制類(lèi)型包括 正 反饋和 負(fù) 反饋。3、信號(hào)流指一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中所有相互作用的信號(hào)的組合。包括六個(gè)量：輸入量、輸出量、 、控制量、擾動(dòng)量、中間變量 4、對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成及工作原理的分析稱(chēng)為 定量 分析。5、自動(dòng)控制系統(tǒng)按輸入量變化的規(guī)律分類(lèi)：恒值控制系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)。6、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求： 穩(wěn)定性 、 快速性 和 準(zhǔn)確性 。7、自動(dòng)控制理論分為 經(jīng)典 控制理論和 控制理論。8、數(shù)學(xué)模型是用來(lái)描述自動(dòng)控制系統(tǒng)工作過(guò)程或運(yùn)動(dòng)規(guī)律本質(zhì)的一種科學(xué)語(yǔ)言。這種語(yǔ)以 微分方程 為基礎(chǔ)，以 拉普拉斯變換 為求解工具。9若測(cè)量了系統(tǒng)的輸出信號(hào)并將其應(yīng)用于控制裝置的控制信號(hào)中則這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為 環(huán) 控制系統(tǒng)，又稱(chēng)為 反饋 控制系統(tǒng)。10、要畫(huà)出一個(gè)實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成框圖，就必須首先明確下面題： 控制的的是什么 、 控制的裝置是什么 、 被控制量與被控制量之間是否存在關(guān)聯(lián)11分成如下幾個(gè)環(huán)節(jié)或元件：給定元件、測(cè)量及反饋環(huán)節(jié) 、比較環(huán)節(jié)、償環(huán)節(jié) 、 、 執(zhí)行元件 、被控對(duì)象 。12（有時(shí)是隨機(jī)的量的變化而相應(yīng)變化。程中保持恒值或按一定的程序變化。13、自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性包括 穩(wěn)定和 相對(duì) 穩(wěn)定。14、在經(jīng)典控制理論中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的定量分析又分為時(shí)域分析法頻域 分析法和根軌跡 法。二、單項(xiàng)選擇題系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對(duì)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，稱(chēng)為（C）系統(tǒng)綜合 系統(tǒng)辨識(shí) 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì)慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（ ）上相等。幅頻特性的斜率 最小幅值 相位變化率 穿越頻率通過(guò)測(cè)量輸出量，產(chǎn)生一個(gè)與輸出信號(hào)存在確定函數(shù)比例關(guān)系值的元件稱(chēng)為（C）比較元件 給定元件 反饋元件 放大元件ω0（A）圓 半圓 橢圓 雙曲線動(dòng)機(jī)可看作一個(gè)（B）比例環(huán)節(jié) 微分環(huán)10

積分環(huán)節(jié) 慣性環(huán)節(jié)若系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為s(5s2)，則它的開(kāi)環(huán)增益為（ A.1 B.2 C.5 D.10若保持二階系統(tǒng)的ζ不變，提高則可以（BA.提高上升時(shí)間和峰值時(shí)間B.減少上升時(shí)間和峰值時(shí)間C.提高上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間D.減少上升時(shí)間和超調(diào)量最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大，其（D）振蕩次數(shù)越多 穩(wěn)定裕量越大 C.相位變化越小 Ds5s2s20設(shè)系統(tǒng)的特征方程為有（ ）A.0 B.1 C.2 D.3

，則此系統(tǒng)中包含正實(shí)部特征的個(gè)數(shù)在對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無(wú)明確要求時(shí)，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最方便的是（AA.減小增益 超前校正 滯后校正 滯超前系統(tǒng)已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱(chēng)為（AA.最優(yōu)控制 系統(tǒng)辨識(shí) 系統(tǒng)分析 最優(yōu)設(shè)計(jì)與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對(duì)（B）饋環(huán)節(jié)去影響控制信號(hào)。輸出量 輸入量 擾動(dòng)量 設(shè)定量在系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)域響應(yīng)中，其調(diào)整時(shí)間的長(zhǎng)短是與（ ）指標(biāo)密切相關(guān)A.允許的峰值時(shí)間 允許的超調(diào)量C.允許的上升時(shí)間 允許的穩(wěn)態(tài)誤差主要用于產(chǎn)生輸入信號(hào)的元件稱(chēng)為）比較元件 給定元件 反饋元件 放大元件G 1某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是

5s1，則該環(huán)節(jié)是（C）A.比例環(huán)節(jié) B.積分環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) 微分環(huán)節(jié)三、名詞解釋三、名詞解釋穩(wěn)定性：系統(tǒng)在受到擾動(dòng)作用后自動(dòng)返回原來(lái)的平衡狀態(tài)的能力。5%間。數(shù)學(xué)模型：是描述系統(tǒng)內(nèi)部物理量（或變量）之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。最大超調(diào)量：在響應(yīng)過(guò)程中，輸出量C（t）最大超調(diào)量。四、簡(jiǎn)答題閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？閉環(huán)控制:具有自動(dòng)修正被控制量出現(xiàn)偏離的能力，可以修正元件參數(shù)變化及外界擾動(dòng)引起的誤差，控制精度高。缺點(diǎn)：被控量可能出現(xiàn)振蕩，甚至發(fā)散。典型二階系統(tǒng)(當(dāng)0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1答：阻尼比等于00小于11時(shí)，特征根為相等負(fù)實(shí)根，響應(yīng)曲線為非周期單調(diào)曲線；阻尼比大于1時(shí)，特征根為兩個(gè)不等負(fù)實(shí)根，響應(yīng)曲線為非周期單調(diào)曲線。答：消除和減少由參考輸入造成的穩(wěn)態(tài)誤差的方法：提高系統(tǒng)類(lèi)型數(shù)。二者都會(huì)造成系統(tǒng)穩(wěn)定性的下降。什么是閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)？引入閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)對(duì)分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有什么意義？答：假如距虛軸較遠(yuǎn)的閉環(huán)極點(diǎn)的實(shí)部與距虛軸最近的閉環(huán)極點(diǎn)的實(shí)部的比值大于或等于5，且在距虛軸最近的閉環(huán)極點(diǎn)的附近不存在閉環(huán)零點(diǎn)。這個(gè)距虛軸最近的閉環(huán)極點(diǎn)將在系保證系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)（或元件）適當(dāng)增加開(kāi)環(huán)增益或增大擾動(dòng)作用前系統(tǒng)前向通道的增益；適當(dāng)增加系統(tǒng)前向通道中積分環(huán)節(jié)的數(shù)目；采用前饋控制。連續(xù)控制系統(tǒng)或離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是什么？S充分必要條件系統(tǒng)的特性方程的根都在Z產(chǎn)生自振蕩。的物理特性和物理結(jié)構(gòu)，因此說(shuō)物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可能相同。根軌跡的分支數(shù)如何判斷？答：根軌跡S平面上的分支數(shù)等于閉環(huán)特征方程的階數(shù)，也就是分支數(shù)與閉環(huán)極點(diǎn)的數(shù)目相同。五、拉普拉斯變換求下列函數(shù)的拉普拉斯變換式（1）f(t)=2-te^(-5t)（2）f(t)=1(t-2)（3）—f(t)=2u(t)+5(du(t))/(dt)（4）f(t)=3(t-3)+∫3dt六、計(jì)算題1、某系統(tǒng)在輸入信號(hào)r(t)=1+t作用下，測(cè)得輸出響應(yīng)為y(t)=t+0.9-0.9e^(-10t)在