自控復(fù)習(xí)1(已看)

1、自控復(fù)習(xí) 第一章緒論 1選擇題 （1）以下例子中，屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)的是（B） A洗衣機(jī) B.空調(diào) C.調(diào)級(jí)電風(fēng)扇 D.普通車床 （2）下列不屬于對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)基本要求的是（C） A穩(wěn)定性 B.快速性 C.連續(xù)性 D.準(zhǔn)確性 （3） 以下關(guān)于反饋的描述,正確的是( C ) A只有自然控制系統(tǒng)才存在反饋 B.只是一種人為地把輸出信號(hào)回輸?shù)捷斎攵说男?息傳遞方式 C.人類簡(jiǎn)單地行動(dòng),如取物,行走等都存在著信息的反饋 （4）不屬于開環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的是( AD ) A構(gòu)造簡(jiǎn)單,維護(hù)容易存在反饋 B.成本比響應(yīng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)低 C.不存在穩(wěn)定性 問題 D.可根據(jù)輸出量,隨時(shí)對(duì)輸入量進(jìn)行修正. （5） 表示

2、系統(tǒng)快速性的性能指標(biāo)是( C ) A超調(diào)量 B.振蕩次數(shù) C.調(diào)整時(shí)間 D.穩(wěn)態(tài)誤差 （6）表示系統(tǒng)平穩(wěn)性的性能指標(biāo)是( A ) A超調(diào)量 B.上升時(shí)間 C.調(diào)整時(shí)間 D.穩(wěn)態(tài)誤差 （7）表示系統(tǒng)準(zhǔn)確性的性能指標(biāo)是( D ) A超調(diào)量 B.上升時(shí)間 C.調(diào)整時(shí)間 D.穩(wěn)態(tài)誤差 （8）開環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于( A ) A給定的輸入信號(hào) B.輸出信號(hào) C.反饋信號(hào) D.參考輸入信號(hào)和反饋 信號(hào)之差 （9）閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于( D ) A給定的輸入信號(hào) B.輸出信號(hào) C.反饋信號(hào) D.參考輸入信號(hào)和反饋 信號(hào)之差 （10）閉環(huán)控制系統(tǒng)中,( C )反饋?zhàn)饔?A依輸入信號(hào)的大小而存在

3、B.一定不存在 C.必然存在 D.不一定存 在 11. 根據(jù)控制系統(tǒng)元件的特性，控制系統(tǒng)可分為( B ) A. 反饋控制系統(tǒng) 和前饋控制系統(tǒng) B. 線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng) C. 定值控制 系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng) D. 連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng) 12. 控制系統(tǒng)中的模擬電子線路屬于( D )元件。 A.執(zhí)行元件 B.放 大元件 C.測(cè)量元件 D.補(bǔ)償元件 13.直流測(cè)速發(fā)電機(jī)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的一種( A )元件。A.測(cè)量 B.執(zhí)行C.控制 D.比較 14. 控制系統(tǒng)中的熱敏電阻屬于( C )元件。 A.執(zhí)行元件 B.放大元 件 C.測(cè)量元件 D.補(bǔ)償元件 15. 控制系統(tǒng)中的功率放大器屬

4、于( B )元件。 A.執(zhí)行元件 B.放大 元件 C.測(cè)量元件 D.補(bǔ)償元件 16. 控制系統(tǒng)中的直流伺服電機(jī)屬于( A )元件。 A.執(zhí)行元件 B.放 大元件 C.測(cè)量元件 D.補(bǔ)償元件 17.下述說法不正確的為：自動(dòng)控制系統(tǒng)按控制方式和策略分 ( D ) (A)開環(huán)控制 (B)閉環(huán)控制 (C)復(fù)合控制 (D)位置控制 18.下述說法不正確的為：按輸入信號(hào)分類：分 ( D ) (A)定值控制系統(tǒng) (B)伺服系統(tǒng)（隨動(dòng)系統(tǒng)） (C)程序控制系統(tǒng) (D)線性系統(tǒng) 1選擇題 （1）正弦函數(shù)的 拉普拉斯變換為（A） A B. C. D. （2） 函數(shù) 的拉氏變換式為（ A ） A B. C. D.

5、（3）已知 ，其拉氏反變換為（B ） A B. C. D. （4） 已知象函數(shù) ，其原函數(shù)的終值=（D） A B0 C0.6 D0.3 （5）線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)就是（D） A輸出的拉氏變換比輸入的拉氏變換； B零初始條件下，輸出與輸入之比； C零初始條件下，輸入的拉氏變換比輸出的拉氏變換 D零初始條件下，輸出 的拉氏變換比輸入的拉氏變換 （6）線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（ A ）有關(guān)。 A. 本身的結(jié)構(gòu)、參數(shù) B. 初始條件 C. 本身的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與外作用信號(hào) D. 外作用信號(hào) （7）用包絡(luò)線取代響應(yīng)曲線,可近似求出典型二階振蕩系統(tǒng)的 ( B ) A上升時(shí)間 B. 調(diào)整時(shí)間 C. 峰值時(shí)間

6、D. 最大超調(diào)量 （8）典型二接振蕩環(huán)節(jié)的阻尼比和固有頻率兩者都與(C) A超調(diào)量有關(guān) B.超調(diào)量無關(guān) C. 峰值時(shí)間有關(guān) D. 峰值時(shí)間無關(guān) 22 s 22 s s s 22 1 s st tetf 2)( te t 2cos te t 2sin 2 1 tet2sin 2 1 tet2cos 2 )5( 12 ss 2 )5( 12 ss 5 2 12 e ss2 )5( 11 ss 52 1 )( 2 ss sF )52)(2( 33 )( 2 2 ssss ss sF 第二章 簡(jiǎn)答題 1定義傳遞函數(shù)時(shí)的前提條件是什么？為什么要附加這個(gè)條件？ 答：傳遞函數(shù)定義為：在初始條件為零時(shí)，輸出量

7、的拉氏變換式與輸入 量的拉氏變換式之比。這里所謂初始條件為零，一般是輸入量在t=0時(shí) 刻以后才作用于系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸入量和輸出量及其各階導(dǎo)數(shù)在t0時(shí)的 值也均為零?，F(xiàn)實(shí)的控制系統(tǒng)多屬于這種情況。在研究一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，通 ?？偸羌俣ㄔ撓到y(tǒng)原來處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，若不加輸入量，系統(tǒng)就不會(huì) 發(fā)生任何變化。系統(tǒng)中的各個(gè)變量都可用輸入量作用前的穩(wěn)定值作為起 算點(diǎn)，因此，一般都能滿足零初始條件。 2慣性環(huán)節(jié)在什么條件下可近似為比例環(huán)節(jié)？在什么條件下可近似為 積分環(huán)節(jié)？ 答：在時(shí)候Ts1時(shí)候可以近似為積分環(huán)節(jié)。 4方框圖等效變換的原則是什么？ 答：（1）環(huán)節(jié)前后比較點(diǎn)的移動(dòng)：根據(jù)保持比較點(diǎn)移動(dòng)前后系統(tǒng)的輸 入/輸出

8、關(guān)系不變的等效原則，可以將比較點(diǎn)向環(huán)節(jié)前或后移動(dòng)。 （2）環(huán)節(jié)前后引出點(diǎn)的移動(dòng)：根據(jù)保持引出點(diǎn)移動(dòng)前后系統(tǒng)的輸入/ 輸出關(guān)系不變的等效原則，可以將引出點(diǎn)向環(huán)節(jié)前或后移動(dòng)。 （3）連續(xù)比較點(diǎn)、連續(xù)引出點(diǎn)的移動(dòng)：由于信號(hào)具有線性性質(zhì)，它 們的相加次序可以任意交換，因而它們的引出點(diǎn)也可以任意交換。 已知在零初始條件下，系統(tǒng)的單位階躍為 ， 試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和脈沖響應(yīng)。 解 單位階躍輸入時(shí)，有 ，依題意 tt eetc 2 21)( s sR 1 )( sss s sss sC 1 )2)(1( 23 1 1 2 21 )( )2)(1( 23 )( )( )( ss s sR sC sG tt e

9、e ss LsGLtk 211 4 2 4 1 1 )()( 8已知系統(tǒng)傳遞函數(shù) ，且初始條件為： 試求系統(tǒng)在輸入 作用下的輸出 。 解 系統(tǒng)的微分方程為： 23 2 )( )( 2 sssR sC 1)0(c 0)0( c )( 1)(ttr)(tc )(2)(2 )( 3 )( 2 2 trtc dt tdc dt tcd s sCssCssCs 2 )(23)(3)( 2 2 2 1 41 )23( 23 )( 2 2 ssssss ss sC 考慮初始條件，對(duì)式（1）進(jìn)行拉氏變換，得 （2） （1） tt eetc 2 241)( 下圖所示系統(tǒng)，求 )( )( )( sX sX sW

10、r C + W1 W2 H Xc Xr 。 XrW1 (Xr XCH)W2 Xc=XrW1-(Xr XCH)W2Xc（1-HW2)=XrW1-Xr W2 12 2 ( ) 1 B WW Ws W H + W1 W2 H XcXr 42 4 2 ss k 1 k1 1 ) 16)(13( 18 )( ss sG 6, 3ss 6, 3ss 6 1 , 3 1 ss 6 1 , 3 1 ss 第3章 時(shí)域分析法 A2，1/2 B1/2，2 C2，2 D1/2，1 （2）兩個(gè)二階系統(tǒng)的最大超調(diào)量相等，則此二系統(tǒng)具有相同的( B ) An B Ck Dd （3）一個(gè)單位反饋系統(tǒng)為I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為k

11、，則在r(t)=t輸入下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為( A ) B0 C D ，其極點(diǎn)是 ( C ) B C D （5）二階最佳系統(tǒng)的阻尼比為（ D ） A. 1 B. 2 C. 0.1 D. 0.707 1選擇題 （1）二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為 則其,n依次為( B ) A （4）某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 A （6）對(duì)于欠阻尼系統(tǒng),為提高系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性,可以( C ) A增大系統(tǒng)的固有頻率; B. 減小系統(tǒng)固有頻率 C. 增加阻尼 D. 減小阻尼 （7）在不變的情況下,增加二階系統(tǒng)的無阻尼固有頻率,系統(tǒng)的快速性將( A ) A. 提高 B. 降低 C. 基本不變 D. 無法得知 （8）一系統(tǒng)對(duì)斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為

12、零,則該系統(tǒng)是( C ) A.0型系統(tǒng) B. 型系統(tǒng) C型系統(tǒng) D. 無法確定 （9）系統(tǒng) )(bsass cs 的穩(wěn)態(tài)誤差為0,它的輸入可能是() A.單位階躍 B.2t C. D. 正弦信號(hào) 2 t ) 1)(1( 13 2 sss s （10）系統(tǒng)開環(huán)傳函為,則該系統(tǒng)為( )系統(tǒng) A.0型系統(tǒng) B. 型系統(tǒng) C型系統(tǒng) D. 型系統(tǒng) 11當(dāng)輸入量發(fā)生突變時(shí)，輸出量不能突變，只能按指數(shù)規(guī)律逐漸變化的環(huán)節(jié) 是( )。A.積分 B.比例. C慣性 D.振蕩 12系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是其特征方程式的所有根均在根平面的( ) A. 實(shí)軸上 B. 虛軸上 C. 左半部分 D. 右半部分 主導(dǎo)極點(diǎn)的特

13、點(diǎn)是（） A距離實(shí)軸很遠(yuǎn) B距離實(shí)軸很近 C距 離虛軸很遠(yuǎn) D距離虛軸很近 13. 在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加零點(diǎn)，將使系統(tǒng)的超調(diào)量p( ) A.增加 B.減小 C.不變 D.不定 14增大開環(huán)增益K，將使二階系統(tǒng)穩(wěn)定性( )。 A.改善 B. 變差 C.不變 D.具體問題具體分析 15. 以同等精度元件組成的開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)，其精度比較為( ) A. 開環(huán)高 B.閉環(huán)高 C.相差不多 D.一樣高 答案A B C B B B 5 . 0 22 2 22 05. 005. 0 1 05. 0 )( nn n ss K ss K s n n K 205. 0 1 05. 0 5 . 0 20 20

14、 n K t e th n t n 2 2 1sin 1 1)( min00145.60000024. 1) 1 (次次sh 5 . 0 %3 .16% 電子心臟起博器心律控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題圖所示，其中模仿心臟的傳遞函數(shù)相當(dāng)于 一純積分環(huán)節(jié)。 1.若 對(duì)應(yīng)最佳響應(yīng)，問起博器增益K應(yīng)取多大？ 2.若期望心速為60次/min，并突然接通起博器，問1s鐘后實(shí)際心速為多少？瞬時(shí)最大心速多大？ 解 依題，系統(tǒng)傳遞函數(shù)為 令 可解出 將 t=1s 代入二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)公式 可得 時(shí)，系統(tǒng)超調(diào)量 最大心速為 min78.69163. 1163. 01(次次）sth p csbsasG 2 1 )( ) 15

15、 . 0)(101. 0( 10 )( sss sG 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下： 已知 試選擇參數(shù)a、b、c的值，使系統(tǒng)響應(yīng)速度信號(hào)時(shí)無穩(wěn)態(tài)誤差。 + G1(s) G2(s) - R(s)C(s) 2 212 1 )( G GGG s 解： （？）051. 0a1 . 0b0c 要求系統(tǒng)為型，得 G G G GGG s 11 )( 2 212 csbsas cbsas GG GGG s s G 10)101 ()1051. 0(005. 0 10 1)(1 )( 23 2 21 212 G(s) - R(s)C(s) n p 7 . 0ttr)( a s - R(s)C(s)E(s) 、和 2. 確

16、定 時(shí)的速度反饋常數(shù)a 值， 并確定 的穩(wěn)態(tài)誤差。 已知控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示： 1. 當(dāng)不存在速度反饋(a=0)時(shí)， 試確定單位階躍輸入時(shí)的 )2( 8 ss 22 2 2 28)28( 8 )( nn n sssas s 828. 2 n 354. 0 %4 .30 p 245. 0a )(1 )( 896. 3 8 )( 2 SG SG ss s 495. 0 8 96. 311 )(lim 0 KK ssEe V s ss 解： ； ； ； ； 。 7 . 0時(shí) ) 1 96. 3 1 ( 96. 3 8 )96. 3( 8 )(1 )( )( SS SSS S SG 1、一單位反饋

17、控制系統(tǒng)，若要求： (1) 跟蹤單位斜坡輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為2； (2) 設(shè)系統(tǒng)為三階，其中一對(duì)復(fù)數(shù)閉環(huán)極點(diǎn)為 求滿足上述要求的開環(huán)傳遞函數(shù) 11j 。 。 )( )( 2 cbsss K sG 2 1 v ss K e 5 . 0 v K 5 . 0 c K Kv pspsps K psss K Kcsbss K s 2)22()2()(22( )( 23223 Kp cp bp 2 22 2 3, 1, 2, 4 bpKc )43( 2 )( 2 sss sG 解：該系統(tǒng)為解：該系統(tǒng)為I型三階系統(tǒng)，令開環(huán)傳遞函數(shù)型三階系統(tǒng)，令開環(huán)傳遞函數(shù) 因?yàn)橐驗(yàn)?即即 與與G(s)相應(yīng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為相應(yīng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 得得 解得解得 所求的開環(huán)傳遞函數(shù)為所求的開環(huán)傳遞函數(shù)為 k=0.5c 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖