控制工程簡答題

1、v1.0可編輯可修改47、傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)是指在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉式變換與系統(tǒng)輸入量的拉式變換之比。48、系統(tǒng)校正：為了使系統(tǒng)達到我們的要求，給系統(tǒng)加入特定的環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)達到我們的要求，這個過程叫系統(tǒng)校正。49、主導極點：如果系統(tǒng)閉環(huán)極點中有一個極點或一對復數(shù)極點據(jù)虛軸最近且附近沒有其他閉環(huán)零點，則它在響應中起主導作用稱為主導極點。52、峰值時間：系統(tǒng)輸出超過穩(wěn)態(tài)值達到第一個峰值所需的時間為峰值時間。53、動態(tài)結構圖： 把系統(tǒng)中所有環(huán)節(jié)或元件的傳遞函數(shù)填在系統(tǒng)原理方塊圖的方塊中，并把相應的輸入輸出信號分別以拉氏變換來表示從而得到的傳遞函數(shù)方塊圖就稱為動態(tài)結構圖。57、程序控制系統(tǒng)：

2、輸入信號是一個已知的函數(shù)，系統(tǒng)的控制過程按預定的程序進行，要求被控量能迅速準確地復現(xiàn)輸入，這樣的自動控制系統(tǒng)稱為程序控制系統(tǒng)。58、穩(wěn)態(tài)誤差：對單位負反饋系統(tǒng)，當時間 t趨于無窮大時，系統(tǒng)對輸入信號響應的實際值與期望值(即輸入量)之差的極限值，稱為穩(wěn)態(tài)誤差，它反映系統(tǒng)復現(xiàn)輸入信號的(穩(wěn)態(tài))精度。60、零階保持器：零階保持器是將離散信號恢復到相應的連續(xù)信號的環(huán)節(jié)，它把采樣時刻的采樣值恒定不變地保持(或外推)到下一采樣時刻。62、常見的建立數(shù)學模型的方法有哪幾種各有什么特點有以下三種：(1)機理分析法：機理明確，應用面廣，但需要對象特性清晰，(2)實驗測試法：不需要對象特性清晰，只要有輸入輸出數(shù)據(jù)

3、即可，但適用面受限，(3)以上兩種方法的結合：通常是機理分析確定結構，實驗測試法確定參數(shù)，發(fā)揮了各自的優(yōu)點，克服了相應的缺點63、PD屬于什么性質的校正它具有什么特點超前校正?？梢蕴岣呦到y(tǒng)的快速性， 改善穩(wěn)定性64、幅值裕度，相位裕度各是如何定義的65、典型的非線性特性有哪些飽和特性、回環(huán)特性、死區(qū)特性、繼電器特性66、舉例說明什么是閉環(huán)系統(tǒng)它具有什么特點既有前項通道，又有反饋通道，輸出信號對輸入信號有影響，存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。12v1.0可編輯可修改68、減小系統(tǒng)在給定信號或擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差的方法主要有那些、保證系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)（或元件）的參數(shù)具有一定的精度及線性性；、適當增加開環(huán)增益或

4、增大擾動作用前系統(tǒng)前向通道的增益；、適當增加系統(tǒng)前向通道中積分環(huán)節(jié)的數(shù)目； 、采用前饋控制（或復合控制）。69、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連續(xù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是閉環(huán)極點都位于S平面左側；離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件系統(tǒng)的特性方程的根都在Z平面上以原點為圓心的單位圓內。70、非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)相比，有哪些特點 非線性系統(tǒng)的輸入和輸出之間不存在比例關系，也不適用疊加定理； 非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)的結構和參數(shù)有關，而且也與它的初始信號的大小有關；非線性系統(tǒng)常常會產生自振蕩。71、自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型有哪些自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型有微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特

5、性、結構圖。72、定值控制系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)各有什么特點定值控制系統(tǒng)為給定值恒定，反饋信號和給定信號比較后控制輸出信號；伺服控制系統(tǒng)為輸入信號是時刻變化的，輸入信號的變化以適應輸出信號的變化。73、從元件的功能分類，控制元件主要包括哪些類型的元件控制元件主要包括放大元件、執(zhí)行元件、測量元件、補償元件。74、對于最小相位系統(tǒng)而言，若采用頻率特性法實現(xiàn)控制系統(tǒng)的動靜態(tài)校正，靜態(tài)校正的理論依據(jù)是什么動校正的理論依據(jù)是什么靜態(tài)校正的理論依據(jù)： 通過改變低頻特性， 提高系統(tǒng)型別和開換增益，以達到滿足系統(tǒng)靜態(tài)性能指標要求的目的。動校正的理論依據(jù)：通過改變中頻段特性，使穿越頻率和相角裕量足夠大，以達到滿足系

6、統(tǒng)動態(tài)性能要求的目的。75、在經典控制理論中用來分析系統(tǒng)性能的常用工程方法有那些分析內容有那些常用的工程方法：時域分析法、根軌跡法、頻率特性法；分析內容：瞬態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能、穩(wěn)定性。1如何測量得到一個不穩(wěn)定環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性斷開閉環(huán)系統(tǒng)，測量開環(huán)頻率特征?？梢酝ㄟ^比較輸入正選信號與輸出振幅比逐點畫圖，也 22v1.0可編輯可修改可以用系統(tǒng)分析儀。這樣可以畫出伯德圖奶奎斯特圖，從而分析頻率特性。2增加系統(tǒng)的開環(huán)增益，對于閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能有怎樣的影響增大了系統(tǒng)無阻尼震蕩頻率，減小系統(tǒng)的阻尼比， 降低了系統(tǒng)的動態(tài)性能。 誤差系數(shù)有所增大，減小了穩(wěn)態(tài)誤差，因而提高了系統(tǒng)的精度。3滯后超前串聯(lián)校正能夠改善系

7、統(tǒng)性能的原因超前：利用超前相角補償系統(tǒng)的滯后相角改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，如增加相位裕度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)的快速性。滯后：利用滯后校正的這一低通濾波所造成的高頻衰減特性，可以降低系統(tǒng)的截止頻率，提高系統(tǒng)的相位裕度。4從控制觀點分析飛機在氣流中和輪船在海浪中能保持預定航向行駛的原因。兩者的控制系統(tǒng)是采用反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，對于外部的擾動有一定的抑制能力，氣流和海浪相對于系統(tǒng)是擾動，在擾動的作用下，閉環(huán)反饋系統(tǒng)能夠保持原看來的性能。5慣性環(huán)節(jié)在什么條件下可以近似為比例環(huán)節(jié)在什么條件下可以近似為積分環(huán)節(jié)T<<1時可以近似為比例環(huán)節(jié)。 T>>1是可以近似為積分環(huán)節(jié)8自動控制

8、系統(tǒng)通常通過負反饋構成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。簡述負反饋的主要作用。（3個）被控量直接間接地的參與控制，從而使系統(tǒng)具有自動修正偏差的作用9在繪制連續(xù)系統(tǒng)頻率特性bode圖的幅頻特性時，常采用（對數(shù)頻率一分貝）坐標。簡述原因。（3個）橫坐標w以對數(shù)分度，能夠將 w=g8緊湊地表示在一張圖上，既能夠清楚地表明頻率特性的低頻、中頻段這些重要的頻率特性，也能夠大概地表示高頻段部分頻率特性。縱坐標采用分貝具有鮮明的物理意義，而且也能將取值范圍為0 -8的頻率特性緊湊地表示在一張圖上。采用對數(shù)坐標后，幅頻特性曲線能夠用一些支線近似，大大簡化了伯德圖的繪制10系統(tǒng)在某個輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為無限大，是否意味著

9、系統(tǒng)不穩(wěn)定請給出明確的判斷，并簡述理由。不意味著不穩(wěn)定。對單位負反饋系統(tǒng)，當時間t趨于無窮大時，系統(tǒng)對輸入信號響應的實際值與期望值 （即輸 入量）之差的極限值，稱為穩(wěn)態(tài)誤差，它反映系統(tǒng)復現(xiàn)輸入信號的（穩(wěn)態(tài)）精度。和系統(tǒng)的穩(wěn)定性無關33v1.0可編輯可修改11與勞斯判據(jù)相比，nyquist判據(jù)的主要優(yōu)點有哪些（3個）計算方便，判斷較直觀，容易計算臨街穩(wěn)定時的參數(shù)，能直接從系統(tǒng)的頻率特性等實驗數(shù)據(jù)來分析、設計系統(tǒng)。13列舉3種非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)特性的不同之處。非線性系統(tǒng)的輸入和輸出之間不存在比例關系，也不適用疊加定理；非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)的結構和參數(shù)有關，而且也與它的初始信號的大小有關；

10、非線性系統(tǒng)常常會產生自振蕩。15如何測量得到一個含積分環(huán)節(jié)的頻率特性構成一個穩(wěn)定的閉環(huán)控制系統(tǒng)，在閉環(huán)系統(tǒng)中分別測量環(huán)節(jié)的輸出和輸入處信號，從而獲得頻率特性17控制系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性的各個頻段分別影響控制系統(tǒng)的哪些性能低頻段影響系統(tǒng)是否產生誤差和穩(wěn)態(tài)誤差的大小。中頻段影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，中頻段斜率為-20dB/dec系統(tǒng)穩(wěn)定，中頻段斜率為 -60dB/dec系統(tǒng)不穩(wěn)定，中頻段斜率為-40dB/dec系統(tǒng)可能穩(wěn)定可能不穩(wěn)定。高頻段影響系統(tǒng)的抗干擾能力。18滯后一超前串聯(lián)校正改善系統(tǒng)性能的原因。（1）降低截止頻率，（2）中頻段提高相位裕度，（3）避免了單獨采用超前校正或單獨采用 滯后校正的不足。20列

11、舉3種非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)特性的不同之處。（1）是否滿足疊加原理（2）是否有可能產生自激振蕩，（3）系統(tǒng)的特性（如穩(wěn)定性）與初 始狀態(tài)是否有關。15如何測量得到一個含積分環(huán)節(jié)的頻率特性構成一個穩(wěn)定的閉環(huán)控制系統(tǒng)，在閉環(huán)系統(tǒng)中分別測量環(huán)節(jié)的輸出和輸入處信號，從而獲得頻率特性17控制系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性的各個頻段分別影響控制系統(tǒng)的哪些性能低頻段影響系統(tǒng)是否產生誤差和穩(wěn)態(tài)誤差的大小。中頻段影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，中頻段斜率為-20dB/dec系統(tǒng)穩(wěn)定，中頻段斜率為 -60dB/dec系45v1.0可編輯可修改統(tǒng)不穩(wěn)定，中頻段斜率為-40dB/dec系統(tǒng)可能穩(wěn)定可能不穩(wěn)定。高頻段影響系統(tǒng)的抗干擾能力。18滯后一超前串聯(lián)校正改善系統(tǒng)性能的原因。（1）降低截止頻率，（2）中頻段提高相位裕度，（3）避免了單獨采用超前校正或單獨采用滯后校正的不足。19慣性環(huán)節(jié)在什么條件下可以近似為比例環(huán)節(jié)。在慣性時間常數(shù)很小的情況下。20列舉3種非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)特性的不同之處。（1）是否滿足疊加原理（2）是否有可能產生自激振蕩，（3）系統(tǒng)的特性（如穩(wěn)