自动控制复习题

第一章绪论

1. 自动控制理论的三个发展阶段就是(经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论)

2. 偏差量指的就是(给定量)与反馈量相减后的输出量

3. 负反馈就是指将系统的(输出量)直接或经变换后引入输入端,与(输入量)相减,利用所得的(偏差量)去控制被控对象,达到减少偏差或消除偏差的目的。

4. 对控制系统的基本要求有(稳定性、快速性、准确性)

5. 稳定性就是系统正常工作的必要条件,,要求系统稳态误差(要小)

6. 快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程,超调量(要小),调节时间(要短)

7. 自动控制理论的发展进程就是(经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论)

8. 经典控制理论主要就是以(传递函数)为基础,研究单输入单输出系统的分析与设计问题

第二章自动控制系统的数学模型

1. 数学模型就是描述系统输出量,输入量及系统各变量之间关系的(数学表达式)

2. 传递函数的分母多项式即为系统的特征多项式,令多项式为零,即为系统的特征方程式,特征方程式的根为传递函数的(极点),分子的形式的根就是传递函数的(零点)

3. 惯性环节的传递函数为(

1

1

Ts )

4. 惯性环节的微分方程为(T

)

()

(t d t dc +c(t)=r(t) 5. 振荡环节的传递函数为(G(s)=n

n s s 2

22

2ωζωω++) 6. 系统的开环传递函数为前向通道的传递函数与反馈通道的传递函数的(乘积)

7. 信号流图主要由(节点与支路)两部分组成

8. 前向通道为从输入节点开始到输出节点终止,且每个节点通过(一次)的通道

9. 前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的(乘积)

10. 在线性定常系统中,当初始条件为零时,系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比称作系统的(传递函数)

11. 传递函数表示系统传递,变换输入信号的能力,只与(结构与参数)有关,与(输入输出信号形式)无关

12. 信号流图主要由两部分组成:节点与支路,下面有关信号流图的术语中,正确的就是(B)

A ． 节点表示系统中的变量或信号

B ．

支路就是连接两个节点的有向线段,支路上的箭头表示传递的

方向,传递函数标在支路上 C ．

只有输出支路的节点称为输入节点,只有输入支路的节点为输

出节点,既有输入支路又有输出支路的节点称为混合节点 D ． 前向通道为从输入节点开始到输出节点终止,且每个节点通过(一次)的通道,前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的乘积

解:根据电压之比等于阻抗之比,可得网络的传递函数为

Ui(s)(s)

U 0

=

s

C Ls R s C s

2211221//)(1R

)C 1

Ls)//(

(R ++++

=)

1()]())(1[()

(11221122221+++++++s C R Ls R Ls R s C R s C Ls R s C C

14、求无源网络的传递函数U 。(s)/Ui(s)

解:根据电压之比等于阻抗之比,可得网络的传递函数为

）

（）

。（s i s U U =Cs

Ls R R Cs Ls R 1//

)(1//

)(212+++=

2

1212

12)(R R R s L C R R LCs R Ls

+++++

解:根据电压之比等于阻抗之比,可得网络的传递函数为

）（）

。（s i s U U = - s

C R s C R 112211//

+

= - )

1)(1(221112++s C R s C R s

C R

= -

)

1)(1(21++s T s T Ks

其中:T 1 =R 1C 1;T 2=R 2C 2;T 31=R 3C 1;T 32=R 3C 2 16、 求图示有源网络的传递函数U 。(s)/Ui(s)

解:流过R 1的电流为

I 0(s)=

s

C R s Ui 111)

(+

=s

C s C R s Ui 1111)

(+

流过R 2的电流为

I 1(s)= -

32222s

1s

1

*

s R C R C R U ++

）

。（*s 1s

1222C R C +

= -

3

2232s )

s (R R C R R U ++。

令I 0(s)=I 1(s),得网络的传递函数为

）（）

。（s i s U U = - s

C s C R R R s C R R 11

1322321+++

= - 1

)(1132122132+++s C R s R R C s C C R R

17、 求图示有源网络的传递函数U 。(s)/Ui(s)

解:设第一级与第二级运算放大器的输出端电压分别为u1与u2,根据运放电路的虚地概念,可以列出如下方程组

)(R s Ui + 0)

(R s U 。= -

s

C R s U 1111//

)

( s C U R s U 222

11)

(-=

4

032)()

(R s U R s U -= 消去中间变量U1(s)与U2(s),整理得系统的闭环传递函数为

)

1()()

(1133204141++-=s C R s C R R R R R R R s Ui s U 。 18、已知系统结构图如下,画出信号流图,然后利用梅森公式求系统的传递函数。