自动控制原理简答题

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自动控制原理试题及答案

自动控制原理试题及答案

自动控制原理一、简答题:(合计20分, 共4个小题,每题5分)1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小,请从时域指标和频域指标两方面说明该系统会有什么样的表现?并解释原因。

2. 大多数情况下,为保证系统的稳定性,通常要求开环对数幅频特性曲线在穿越频率处的斜率为多少?为什么?3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。

4. 用根轨迹分别说明,对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一个开环极点对系统根轨迹走向的影响。

二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示,其中质量为m 公斤,弹簧系数为k 牛顿/米,阻尼器系数为μ牛顿秒/米,当物体受F = 10牛顿的恒力作用时,其位移y (t )的的变化如图(b)所示。

求m 、k 和μ的值。

(合计20分)F)t图(a) 图(b)三、已知一控制系统的结构图如下,(合计20分, 共2个小题,每题10分) 1) 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标:超调量%σ,调节时间s t 和峰值时间p t ;2) 当()21(),()4sin3r t t n t t =⋅=时,求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示,c ω位于两个交接频率的几何中心。

1) 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。

2) 计算超调量%σ和调节时间s t 。

(合计20分, 共2个小题,每题10分) [1%0.160.4(1)sin σγ=+-,s t =五、某火炮指挥系统结构如下图所示,()(0.21)(0.51)KG s s s s =++系统最大输出速度为2 r/min ,输出位置的容许误差小于2,求:1) 确定满足上述指标的最小K 值,计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量; 2) 前向通路中串联超前校正网络0.41()0.081c s G s s +=+,试计算相位裕量。

(合计20分, 共2个小题,每题10分)(rad/s)自动控制原理模拟试题3答案答案一、 简答题1. 如果二阶控制系统阻尼比小,会影响时域指标中的超调量和频域指标中的相位裕量。

自动控制原理简答题【VIP专享】

自动控制原理简答题【VIP专享】

2010.1四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)30.微波炉控制系统属于哪一类控制系统?为什么?31.为什么运算放大器可视为一个无负载效应的环节。

32.在绘制根轨迹的幅角条件中, 表示什么?,33.设系统的状态方程为,x x 2001x x 211⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∙∙Y=[1-a b]x ,式中a ,b 为常数,当a ,b 取不同值时,试讨论系统的可观性。

2009.1030.电热油汀的温度控制为何种控制系统?为什么?31.试说明标准二阶系统的闭环频域指标谐振峰值Mr 和超调量p σ、调整时间ts 间的关系。

对控制系统来讲,Mr 的取值范围为多少比较合适?32.在何种情况下根轨迹没有出射角?33.已知线性定常连续系统⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=21321111112310020231u u x x x x ,该系统是否具有可控性?2009.130.励磁控制系统由哪几部分组成?31.试分析并画出一阶系统G(s)=1+Ts K在不同放大倍数K (K1<K2<K3)时的单位阶跃响应曲线。

32.试问闭环系统的截止频率ωb 愈大,时域响应曲线的峰值时间tp 和调整时间ts 愈大还是愈小?对系统动态性能有何影响?33.试画出一阶滞后环节11+Ts 的状态变量图,并说明状态变量图由哪几种图形符号组成。

2008.1030.试以电熨斗温度调节为例说明控制系统工作原理。

31.控制系统的数学模型通常有哪几种形式?32.为什么在控制系统分析中,常采用阶跃函数作为典型输入信号?33.在对数坐标图(Bode 图)中为什么ω轴采用对数坐标?2008.130.闭环控制系统有什么优缺点?31.开环系统对数幅频特性曲线的低频段、中频段各表征闭环系统什么性能?32.简述确定根轨迹与虚轴的交点的两种方法。

33.简述状态空间描述与传递函数描述的主要不同点。

王建辉版自动控制原理~课后简答题

王建辉版自动控制原理~课后简答题

第一章1. 什么是自动控制系统?自动控制系统通常由哪些基本环节组成?各环节起什么作用?1) 在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。

2) 6 部分:控制对象:要进行控制的设备或过程;执行机构:直接作用于控制对象,使被控制量达到所要求的数值;检测装置:检测被控制量;给定环节:设定被控制量的给定值的装置;比较环节:检测的被控制量与给定量比较,确定两者之间的偏差量;中间环节:一般为放大环节,将偏差信号变换成适于控制执行机构执行的信号。

2. 试比较开环控制系统与闭环控制系统的优缺点1) 工作原理:开环控制系统不能检测误差,也不能校正误差,控制精度和抑制干扰的性能都比较差,而且对系统参数的变动很敏感。

闭环控制系统可以根据检测误差,从而抗干扰性强。

2) 结构组成:开环系统没有检测设备,组成简单。

闭环系统由于添加了纠正偏差的环节,所以成本较高。

3) 稳定性:开环控制系统的稳定性比较容易解决。

闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。

3. 什么是系统的暂态过程?对一般的控制系统,当给定量或扰动量突然增加到某一个值时,输出量的暂态过程如何?1) 系统从一个稳态过度到另一个稳态的需要经历的过渡过程。

2) 单调过程;衰减振荡过程;持续振荡过程;发散振荡过程。

第二章1. 什么是系统的数学模型?在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些?1) 描述系统因果关系的数学表达式2) 微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。

2. 简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。

1) 确定系统的输入量和输出量;2) 从系统的输入端开始,沿着信号传递方向,逐次依据组成系统各元部件的有关物理规律,列写元件或环节的微分方程;3) 消除中间变量,建立只有输入量和输出量及其各阶导数构成的微分方程。

3. 什么是小偏差线性化?这种方法能够解决哪类问题?就是将一个非线性函数在工作点展开成泰勒级数,略去二次以上的高次项,得到线性化方程,用来替代原来的非线性函数。

自动控制原理试题

自动控制原理试题

自动控制原理试题1. 选择题1.1 自动控制原理的基本任务是什么?a) 控制系统的建模与分析b) 控制系统的参数调整c) 控制系统的运行与维护d) 控制系统的稳定性分析与设计1.2 以下哪个不属于自动控制系统的四要素?a) 传感器b) 控制器c) 执行器d) 运动学模型1.3 比例控制是指控制系统根据误差信号输出的控制量与误差信号之间的关系是:a) 比例关系b) 倒数关系c) 导数关系d) 积分关系1.4 闭环控制系统中,负反馈的作用是:a) 消除系统误差b) 提高系统的稳定性c) 加大系统的灵敏度d) 减小系统的响应速度2. 简答题2.1 简述自动控制系统的基本组成和工作原理。

自动控制系统由传感器、控制器、执行器和被控对象组成。

传感器用于采集被控对象的信息,并将其转换为电信号输入给控制器。

控制器根据输入的信号和设定值生成控制信号,输出给执行器。

执行器接收控制信号,并将其转换为力、位移、速度等物理量作用于被控对象,从而改变被控对象的状态或行为。

被控对象受到执行器的作用后,输出一个反馈信号给传感器,形成一个闭环控制系统。

控制器根据反馈信号与设定值之间的差异,产生误差信号,并根据误差信号调节控制信号,实现对被控对象的控制。

2.2 简述比例控制器、积分控制器和微分控制器的工作原理及其特点。

比例控制器的输出与误差信号成正比,通过调节比例系数可以改变响应速度和稳定性。

特点是简单易实现,但不能消除静态误差。

积分控制器的输出与误差信号的累积值成正比,可以消除静态误差。

特点是对于持续存在的误差具有很强的调节能力,但响应速度相对较慢。

微分控制器的输出与误差信号的变化速率成正比,可以改善系统的动态响应。

特点是能够提前预测误差信号的趋势,对快速变化的信号有很好的控制效果,但对于噪声敏感。

3. 计算题3.1 某温度控制系统,使用比例控制器,设定温度为100°C,比例系数Kp=0.5,实际温度为120°C。

自动控制原理复习题答案

自动控制原理复习题答案
2. 简述PID控制器的工作原理及其参数调整方法。
答:PID控制器是一种比例(P)、积分(I)、微分(D)控制方式的组合。其工作原理是将偏差信号的比例、积分和微分通过加权求和,得到控制量,以减小偏差,实现系统的稳定。参数调整方法通常采用试凑法,通过调整比例增益P、积分时间常数Ti和微分时间常数Td,使系统达到快速响应、无超调和较小的稳态误差。
3. 什么是系统的频率响应?如何通过波特图分析系统的稳定性?
答:系统的频率响应是指系统对不同频率正弦信号的响应特性。通过波特图可以分析系统的稳定性,波特图包括幅频特性图和相频特性图。幅频特性图显示了系统增益随频率变化的情况,相频特性图显示了系统相位随频率变化的情况。如果系统的相位裕度大于零且幅频特性图在增益穿越频率处的增益大于0dB,则系统是稳定的。
自动控制原理复习题答案
1. 什么是系统的稳定性?如何判断一个系统是否稳定?
答:系统的稳定性是指系统在受到扰动后,能否在有限时间内恢复到其平衡状态。判断一个系统是否稳定,可以通过分析其特征方程的根来判断。如果特征方程的所有根的实部都小于零,则系统是稳定的;如果至少有一个根的实部大于零,则系统是不稳定的;如果所有根的实部都小于等于零,并且实部等于零的根是简单根,则系统是边缘稳定的。
5. 什么是系统的控性?如何判断一个系统是否可控?
答:系统的可控性是指在一定时间内,通过适当的输入,能否将系统从任意初始状态转移到任意期望状态。判断一个系统是否可控,可以通过可控性矩阵来判断。如果可控性矩阵的秩等于系统的状态数,则系统是可控的;否则,系统是不可控的。
6. 试述根轨迹法的基本原理及其在系统分析和设计中的应用。
答:根轨迹法是一种分析系统稳定性和设计控制器的方法。其基本原理是通过改变系统开环传递函数中的一个参数,观察闭环系统特征方程根的变化情况。在系统分析中,根轨迹法可以用来分析系统在不同参数下的性能;在系统设计中,根轨迹法可以用来设计控制器参数,使系统达到期望的稳定性和性能指标。

自动控制原理习题及答案

自动控制原理习题及答案

一、简答题1. 被控对象、被控量、干扰各是什么?答:对象:需进行控制的设备或装置的工作进程。

被控量:被控对此昂输出需按控制要求变化的物理量。

干扰:对生产过程产生扰动,使被控量偏离给定值的变量。

2. 按给定信号分类,控制系统可分为哪些类型?答:恒值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

3. 什么是系统的静态?答:被控量不随时间改变的平衡状态。

4. 什么是系统的动态?答:被控量随时间变化的不平衡状态。

5. 什么是系统的静态特性?答:系统再平衡状态下输出信号与输入信号的关系。

6. 什么是系统的动态特性?答:以时间为自变量,动态系统中各变量变化的大小、趋势以及相互依赖的关系。

7. 控制系统分析中,常用的输入信号有哪些?答:阶跃、斜坡、抛物线、脉冲。

8. (3次)传递函数是如何定义的?答:线性定常系统在零初始条件下输出响应量的拉氏变换与输入激励量的拉氏变换之比。

9. 系统稳定的基本条件是什么?答:系统的所有特征根必须具有负的实部的实部小于零。

10. 以过渡过程形式表示的质量指标有哪些?答:峰值时间t p 、超调量δ%、衰减比n d 、调节时间t s 、稳态误差e ss 。

11. 简述典型输入信号的选用原因。

答:①易于产生;②方便利用线性叠加原理;③形式简单。

12. 什么是系统的数学模型?答:系统的输出参数对输入参数的响应的数学表达式。

13. 信号流图中,支路、闭通路各是什么?答:支路:连接两节点的定向线段,其中的箭头表示信号的传送方向。

闭通路:通路的终点就是通路的起点,且与其他节点相交不多于一次。

14. 误差性能指标有哪些?答:IAE ,ITAE ,ISE ,ITSE二、填空题1. 反馈系统又称偏差控制,起控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。

2. 复合控制有两种基本形式,即按参考输入的前馈复合控制和按扰动输入的前馈复合控制。

3. 某系统的单位脉冲响应为g(t)=10e -0.2t +5e -0.5t ,则该系统的传递函数G(s)为ss s s 5.052.010+++。

自动控制原理试题及答案

自动控制原理试题及答案【简介】自动控制原理是电子信息工程专业中的一门基础课程,主要涉及控制系统的基本概念、数学模型、传递函数、稳定性分析、根轨迹、频率响应等内容。

本文针对自动控制原理的试题及答案进行了整理和解答,共计1500字。

【第一部分:选择题】1. 控制系统的基本组成部分是()。

A. 感受器B. 控制器C. 执行器D. 以上选项都正确答案:D2. 传递函数的定义是()。

A. Y(s)/X(s)B. X(s)/Y(s)C. X(t)/Y(t)D. Y(t)/X(t)答案:A3. 控制系统的稳定性分析常使用()方法。

A. 根轨迹B. 频率响应C. 传递函数D. 线性回归答案:A【第二部分:填空题】4. __________是控制系统的核心部分,是控制器。

答案:比例控制器、积分控制器、微分控制器或PID控制器5. 在频率域中,传递函数的模为__________,相位角为__________。

答案:增益,相位【第三部分:解答题】6. 简述控制系统的开环和闭环控制的原理及区别。

解答:开环控制是指控制器的输出信号不受反馈信号的影响,仅仅由输入信号决定,因此开环控制系统是非自动调节的。

闭环控制是指控制器的输出信号受到反馈信号的调节,通过与预期输出进行比较,使输出信号逐渐接近预期输出,即使系统发生干扰也能够进行修正。

开环控制适用于要求不高、易实现的系统,闭环控制则更适用于要求较高、对系统稳定性和精度要求较高的系统。

7. 根据控制系统的传递函数D(s)与输入信号X(s)之间的关系,推导出控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)之间的关系。

解答:根据传递函数的定义,传递函数D(s)表示系统输出信号与输入信号之间的关系,即D(s) = Y(s)/X(s)。

将Y(s)独立解出,则Y(s) =D(s) * X(s)。

因此,控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)的关系为Y(s) = D(s) * X(s)。

【第四部分:编程题】8. 使用MATLAB编程,求解以下控制系统的根轨迹,并分析系统的稳定性。

自动控制原理作业题 (后附答案)

自动控制原理作业题第一章基本概念一、简答题1 简述自动控制的基本概念2 简述自动控制系统的基本组成3 简述控制系统的基本控制过程4 简述自动控制系统的基本分类5 试比较开环控制和闭环控制的特点6 简述自动控制系统的性能评价指标二、分析计算题1 液位自动控制系统如图所示。

试分析该系统工作原理,画出系统原理框图,指出被控对象、被控参量和控制量2 发动机电压调节系统如图所示,试分析其工作原理,画出系统原理框图,指出其特点。

3液面控制系统如图所示。

试分析该系统的工作原理,指出系统中的干扰量、被控制量及被控制对象,并画出系统的方框图。

4控制系统如图所示。

简述该系统的工作原理,说明该系统的给定值、被控制量和干扰量,并画出该系统的方块图。

图1-7发电机-电动机调速系统操纵电位计发电机伺服电机减速器负载Θr给定值Ur 前置放大器功放执行元件被控量Wm这是一个开环控制的例子+E-EΘrUr操纵电位计R1R2R3R4放大器直流发电机伺服电机Wd Wm发电机-电动机调速系统减速器负载5火炮随动控制系统如图所示。

简述该系统的工作原理,并画出该系统的原理框图。

第二章 线性控制系统的数学模型一、简答题1 简述建立控制系统数学模型的方法及其数学表示形式2 简述建立微分方程的步骤3 简述传递函数的基本概念及其特点4 给出组成控制系统典型基本环节二、分析计算题1 有源电网络如图所示,输入量为)(1t u ,输出量为)(2t u ,试确定该电网络的传递函数2 电枢控制式直流电动机原理图如图所示,输入量为)(1t e ,输出量为)(t o ,试确定其微分方程。

图中,电动机电枢输入电压;电动机输出转角;电枢绕组的电阻;电枢绕组的电感;流过电枢绕组的电流;电动机感应电势;电动机转矩;电动机及负载这和到电动机轴上的转动惯量;电动机及负载这和到电动机轴上的粘性摩擦系数。

3 某RC 电路网络原理图如图所示,电压()i u t 为输入量,()o u t 为输出量,试画出其方块图,并求其传递函数。

自动控制原理简答

自动控制原理简答自动控制原理简答1、简要论述自动控制理论的分类及其研究基础、研究的方法。

自动控制理论分为“经典控制理论”和“现代控制理论”。

“经典控制理论”以递函数为基础,以时域法、根轨迹法、频域法为基本方法,“现代控制理论”以状态空间法为基础,以频率法和根轨迹法为基本方法。

2、在经典控制理论中用来分析系统性能的常用工程方法有那些?分析内容有那些?常用的工程方法:时域分析法、根轨迹法、频率特性法;分析内容:瞬态性能、稳态性能、稳定性。

3、相比较经典控制理论,在现代控制理论中出现了哪些新的概念?系统的运动分析,能控性,能观性,极点配置,观测器设计,跟踪器等。

4、人闭上眼见很难达到预定的目的试从控制系统的角度进行分析。

人闭上眼睛相当于系统断开反馈,没有反馈就不知道偏差有多大,并给予及时修正。

所以人闭上眼睛很难到达预定目标。

5、试分析汽车行驶原理首先,人要用眼睛连续目测预定的行车路线,并将信息输入大脑(给定值),然后与实际测量的行车路线相比较,获得行驶偏差。

通过手来操作方向盘,调节汽车,使其按照预定行车路线行驶。

6、对飞机与轮船运行原理加以分析飞机和轮船在行驶时,都会发射无线电信号来进行定位,无线电信号通过雷达反射到计算机中央处理器中。

进行对比得出误差,再将误差发射,进入雷达反射到飞机和轮船的接收器中,计算机收到信号后可还原为数据,进而可知偏差而及时修正,这是时刻都进行的。

所以飞机,轮船都能保持预定航向行驶。

7、从元件的功能分类,控制元件主要包括哪些类型的元件?控制元件主要包括放大元件、执行元件、测量元件、补偿元件。

8、线性定常系统的传递函数定义传递函数:传递函数是指在零初始条件下,系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。

9、常见的建立数学模型的方法有哪几种?各有什么特点?有以下三种:(1机理分析法:机理明确,应用面广,但需要对象特性清晰(2实验测试法:不需要对象特性清晰,只要有输入输出数据即可,但适用面受限(3以上两种方法的结合:通常是机理分析确定结构,实验测试法确定参数,发挥了各自的优点,克服了相应的缺点10、自动控制系统的数学模型有哪些自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。

【自动控制原理期末考试】必考题整理简答题

简答题1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。

分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。

题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。

炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。

f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。

在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。

此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。

这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。

当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程:控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。

︒→T C ︒→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征炉温的希望值)。

系统方框图见图解1-3。

1-8 题1-8图为水温控制系统示意图。

冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。

冷水流量变化用流量计测量。

试绘制系统方块图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?解工作原理:温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温,并在温度控制器中与给定温度相比较,若低于给定温度,其偏差值使蒸汽阀门开大,进入热交换器的蒸汽量加大,热水温度升高,直至偏差为零。

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自动控制原理简答题自动控制原理简答题 47、传递函数:传递函数是指在零初始条件下,系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。

48、系统校正:为了使系统到达我们的要求,给系统参加特定的环节,使系统到达我们的要求,这个过程叫系统校正。

49、主导极点:假如系统闭环极点中有一个极点或一对复数极点据虚轴最近且附近没有其他闭环零点,那么它在响应中起主导作用称为主导极点。

51、状态转移矩阵:,描绘系统从某一初始时刻向任一时刻的转移。

52、峰值时间:系统输出超过稳态值到达第一个峰值所需的时间为峰值时间。

53、动态构造图:把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中,并把相应的输入输出信号分别以拉氏变换来表示从而得到的传递函数方块图就称为动态构造图。

54、根轨迹的渐近线:当开环极点数 n 大于开环零点数m 时,系统有n-m 条根轨迹终止于 S 平面的无穷远处,且它们交于实轴上的一点,这 n-m 条根轨迹变化趋向的直线叫做根轨迹的渐近线。

55、脉冲传递函数:零初始条件下,输出离散时间信号的z变换与输入离散信号的变换之比,即。

56、Nyquist判据〔或奈氏判据〕:当ω由-∞变化到+∞时, Nyquist曲线〔极坐标图〕逆时针包围〔-1,j0〕点的圈数N,等于系统G(s)H(s)位于s右半平面的极点数P ,即N=P,那么闭环系统稳定;否那么〔N≠P〕闭环系统不稳定,且闭环系统位于s右半平面的极点数Z为:Z=∣P-N∣ 57、程序控制系统: 输入信号是一个的函数,系统的控制过程按预定的程序进展,要求被控量能迅速准确地复现输入,这样的自动控制系统称为程序控制系统。

58、稳态误差:对单位负反应系统,当时间t趋于无穷大时,系统对输入信号响应的实际值与期望值〔即输入量〕之差的极限值,称为稳态误差,它反映系统复现输入信号的〔稳态〕精度。

59、尼柯尔斯图〔Nichocls图〕:将对数幅频特性和对数相频特性画在一个图上,即以〔度〕为线性分度的横轴,以l(ω)=20lgA(ω)〔db〕为线性分度的纵轴,以ω为参变量绘制的φ(ω) 曲线,称为对数幅相频率特性,或称作尼柯尔斯图〔Nichols图〕60、零阶保持器:零阶保持器是将离散信号恢复到相应的连续信号的环节,它把采样时刻的采样值恒定不变地保持〔或外推〕到下一采样时刻。

61、状态反应设系统方程为,假设对状态方程的输入量取,那么称状态反应控制。

四.简答题 62、常见的建立数学模型的方法有哪几种?各有什么特点?有以下三种:(1)机理分析^p 法:机理明确,应用面广,但需要对象特性明晰,(2)实验测试法:不需要对象特性明晰,只要有输入输出数据即可,但适用面受限,(3)以上两种方法的结合:通常是机理分析^p 确定构造,实验测试法确定参数,发挥了各自的优点,克制了相应的缺点 63、PD属于什么性质的校正?它具有什么特点?超前校正。

可以进步系统的快速性,改善稳定性 64、幅值裕度,相位裕度各是如何定义的? , 65、典型的非线性特性有哪些?饱和特性、回环特性、死区特性、继电器特性 66、举例说明什么是闭环系统?它具有什么特点?既有前项通道,又有反应通道,输出信号对输入信号有影响,存在系统稳定性问题。

单调发散单调收敛振荡发散等幅振荡振荡收敛 68、减小系统在给定信号或扰动信号作用下的稳态误差的方法主要有那些?①、保证系统中各环节〔或元件〕的参数具有一定的精度及线性性;②、适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道的增益;③、适当增加系统前向通道中积分环节的数目;④、采用前馈控制〔或复合控制〕。

69、连续控制系统或离散控制系统稳定的充分必要条件是什么?连续控制系统稳定的充分必要条件是闭环极点都位于S平面左侧;离散控制系统稳定的充分必要条件系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。

70、非线性系统和线性系统相比,有哪些特点? 非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系,也不适用叠加定理;非线性系统的稳定性不仅与系统的构造和参数有关,而且也与它的初始信号的大小有关;非线性系统常常会产生自振荡。

71、自动控制系统的数学模型有哪些? 自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、构造图。

72、定值控制系统、伺服控制系统各有什么特点?定值控制系统为给定值恒定,反应信号和给定信号比拟后控制输出信号;伺服控制系统为输入信号是时刻变化的,输入信号的变化以适应输出信号的变化。

73、从元件的功能分类,控制元件主要包括哪些类型的元件?控制元件主要包括放大元件、执行元件、测量元件、补偿元件。

74、对于最小相位系统而言,假设采用频率特性法实现控制系统的动静态校正,静态校正的理论根据是什么?动校正的理论根据是什么?静态校正的理论根据:通过改变低频特性,进步系统型别和开换增益,以到达满足系统静态性能指标要求的目的。

动校正的理论根据:通过改变中频段特性,使穿越频率和相角裕量足够大,以到达满足系统动态性能要求的目的。

75、在经典控制理论中用来分析^p 系统性能的常用工程方法有那些?分析^p 内容有那些?常用的工程方法:时域分析^p 法、根轨迹法、频率特性法;分析^p 内容:瞬态性能、稳态性能、稳定性。

76、用状态空间分析^p 法和用传递函数描绘系统有何不同?传递函数用于单变量的线性定常系统,属于输入、输出的外部描绘,着重于频域分析^p ;状态空间法可描绘多变量、非线性、时变系统,属于内部描绘,使用时域分析^p 。

1滞后超前串联校正改善系统性能的原因。

1 惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节。

2 列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。

3 现实中,真实的系统都具有一定程度的非线性特性和时变特性,但是理论分析^p 和设计经常采用线性时不变模型的原因。

4 零阶保持器传递函数中是否包含积分环节?为什么?36.为什么说物理性质不同的系统,其传递函数可能一样 ? 举例说明。

37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时,如何用实验方法确定时间常数T ?其调整时间ts和时间常数T有何关系,为什么? 38.什么是主导极点?主导极点起什么作用,请举例说明。

39.什么是偏向信号?什么是误差信号?它们之间有什么关系? 40.根轨迹的分支数如何判断?举例说明。

36.传递函数是线性定常系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比,它通常不能说明系统的物理特性和物理构造,因此说物理性质不同的系统,其传递函数可能一样。

〔3分〕举例说明(2分)略,答案不唯一。

37.常用的方法〔两方法选1即可〕:其单位阶跃响应曲线在 0.632〔2.5分〕稳态值处,经过的时间t=T〔2.5分〕;或在 t=0处曲线斜率 k=1/T,ts=〔3~4〕T 38.高阶系统中间隔虚轴最近的极点,其附近没有零点,它的实部比其它极点的实部的1/5还小,称其为主导极点。

〔2分〕将高阶系统的主导极点分析^p 出来,利用主导极点来分析^p 系统,相当于降低了系统的阶数,给分析^p 带来方便。

〔2分〕举例说明(1分)略,答案不唯一。

39.偏向信号:输入信号与反应信号之差;〔1.5分〕误差信号:希望的输出信号与实际的输出信号之差。

〔1.5分〕两者间的关系:,当时,〔2分〕40.根轨迹S平面止的分支数等于闭环特征方程的阶数,也就是分支数与闭环极点的数目一样〔3分〕。

举例说明(2分)略,答案不唯一。

36.开环控制系统:是没有输出反应的一类控制系统。

其构造简单,价格低,易维修。

精度低、易受干扰。

〔2.5分〕闭环控制系统:又称为反应控制系统,其构造复杂,价格高,不易维修。

但精度高,抗干扰才能强,动态特性好。

〔2.5分〕37.答案不唯一。

例如:即在系统的输入端参加一定幅值的正弦信号,系统稳定后的输入也是正弦信号,〔2.5分〕记录不同频率的输入、输出的幅值和相位,即可求得系统的频率特性。

〔2.5分〕38.0型系统的幅频特性曲线的首段高度为定值,20lgK0〔2分〕1型系统的首段-20dB/dec,斜率线或其延长线与横轴的交点坐标为ω1=K1〔1.5分〕2型系统的首段-40dB/dec,斜率线或其延长线与横轴的交点坐标为ω1=K2〔1.5分〕39.根轨迹与虚轴相交,表示闭环极点中有极点位于虚轴上,即闭环特征方程有纯虚根,系统处于临界稳定状态,可利用此特性求解稳定临界值。

〔3分〕举例,答案不唯一。

如求开环传递函数G(s)=K/(s(s+1)(s+2))的系统稳定时的K值。

根据其根轨迹与虚轴相交的交点,得到0>1是可以近似为积分环节 6在调试某个采用PI控制器的控制系统时,发现输出持续震荡。

试分析^p 可以采取哪些措施解决问题? 7某个被控对象的模型为H(s),有人认为只要在被控对象前串联环节1/H〔s〕,这个开环控制系统就具有很好的性能。

这种做法可行吗?为什么? 8自动控制系统通常通过负反应构成一个闭环控制系统。

简述负反应的主要作用。

〔3个〕被控量直接间接地的参与控制,从而使系统具有自动修正偏向的作用 9在绘制连续系统频率特性bode图的幅频特性时,常采用〔对数频率—分贝〕坐标。

简述原因。

〔3个〕横坐标w以对数分度,可以将w=0→∞紧凑地表示在一张图上,既可以清楚地说明频率特性的低频、中频段这些重要的频率特性,也可以大概地表示高频段局部频率特性。

纵坐标采用分贝具有鲜明的物理意义,而且也能将取值范围为0→∞的频率特性紧凑地表示在一张图上。

采用对数坐标后,幅频特性曲线可以用一些支线近似,大大简化了伯德图的绘制 10系统在某个输入信号作用下的稳态误差为无限大,是否意味着系统不稳定?请给出明确的判断,并简述理由。

不意味着不稳定。

对单位负反应系统,当时间t趋于无穷大时,系统对输入信号响应的实际值与期望值〔即输入量〕之差的极限值,称为稳态误差,它反映系统复现输入信号的〔稳态〕精度。

和系统的稳定性无关 11与劳斯判据相比,nyquist判据的主要优点有哪些?〔3个〕计算方便,判断较直观,容易计算临街稳定时的参数,能直接从系统的频率特性等实验数据来分析^p 、设计系统。

13列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。

非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系,也不适用叠加定理;非线性系统的稳定性不仅与系统的构造和参数有关,而且也与它的初始信号的大小有关;非线性系统常常会产生自振荡。

15如何测量得到一个含积分环节的频率特性构成一个稳定的闭环控制系统,在闭环系统中分别测量环节的输出和输入处信号,从而获得频率特性 16相比拟经典控制理论现代控制理论中出现了哪些新的概念 5个以上 17控制系统开环幅频特性的各个频段分别影响控制系统的哪些性能低频段影响系统是否产生误差和稳态误差的大小。

中频段影响系统的稳定性,中频段斜率为-20dB/dec系统稳定,中频段斜率为-60dB/dec系统不稳定,中频段斜率为-40dB/dec系统可能稳定可能不稳定。

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