機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)與考試題

機(jī)械控工程復(fù)習(xí)一、填空題1.性控制系統(tǒng)最重要的特性是可以應(yīng)疊加理，而非線性控制系統(tǒng)則不能。2．反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)輸入量反饋量的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)是否設(shè)有反饋環(huán)節(jié)來分類制系統(tǒng)可分為_開環(huán)控制系統(tǒng)、_閉環(huán)_控制系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)輸入量變化的規(guī)律，控制系統(tǒng)可分恒值控系統(tǒng)隨動(dòng)制系統(tǒng)程序制系統(tǒng)。如果在系統(tǒng)中只有離散信號而沒有連續(xù)信號，則稱此系統(tǒng)為散(數(shù)字)控系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來描述。根據(jù)控制系統(tǒng)元件的特性制系統(tǒng)可分為_線性_制系統(tǒng)非性_制系統(tǒng)。線性控制系統(tǒng)其輸出量與輸入量間的關(guān)系可以線性微分程來描述。對于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面穩(wěn)定性、快速性準(zhǔn)確性在控制工程基礎(chǔ)課程中描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有分方程傳遞函數(shù)。遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng),在零初始條件，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量拉氏變換之比。遞函數(shù)的組成與輸入、輸出號關(guān)，僅僅決定系統(tǒng)本身的構(gòu)和參數(shù)并且只適于零初始條件下線性定系統(tǒng)。態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后初始態(tài)最終定狀態(tài)的響應(yīng)過程。沖信號可以用來反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。位斜坡函數(shù)t的拉氏變換為1/s

2位階躍信號的拉氏變換是1/s。16．在單位斜坡輸入信號作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差19．決定二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的兩個(gè)重要參數(shù)是尼系數(shù)無阻尼固有率ωn階系統(tǒng)的阻尼比ξ為0時(shí)，響應(yīng)曲線為等幅振蕩統(tǒng)輸出的實(shí)際輸出量的期值之間的偏差稱為誤差。統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)差輸入信號形式系統(tǒng)的結(jié)和參或系統(tǒng)開環(huán)遞函數(shù)關(guān)分析穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，將系統(tǒng)分0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)II型系統(tǒng)，這是按開環(huán)傳遞函數(shù)的積分節(jié)數(shù)來分類的。頻域分析制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號正弦函數(shù)。27定常系統(tǒng)在正弦信號輸入時(shí)輸出與輸入相位隨頻率而變化的函數(shù)關(guān)系稱相頻性。率響應(yīng)是系統(tǒng)對正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)率特性包括頻和相兩種特性。頻率法研究控制系統(tǒng)時(shí)，采用的圖示法分為極坐標(biāo)圖示法和_對數(shù)坐標(biāo)_圖示法。30．積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率－20／dec。31．0型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性低頻段漸近線的斜率0，度20lgKp。32.ω從0變化到+∞時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標(biāo)圖第四限，形狀半

圓。饋控制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性三頻段的劃分是以ω（截止頻率）附近的區(qū)段為中頻段著重反映系統(tǒng)階躍響應(yīng)的定性和速性頻段主要表明系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)。36.二階系統(tǒng)的阻尼系數(shù)ξ=__0.707____時(shí)，為最佳阻尼系數(shù)。這時(shí)系統(tǒng)的平穩(wěn)性與快速性都較理想。果系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)穩(wěn)定系統(tǒng)。別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特征方程的根必須為負(fù)實(shí)根或負(fù)實(shí)部復(fù)數(shù)根即系統(tǒng)的特征根必須全部復(fù)平面左半平系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。且僅當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)特征方程的所有根的實(shí)部都負(fù)數(shù)，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。二．簡題1-1械工程制論的研究象與任是什么?答：1）機(jī)械控制工程是研究控制論在機(jī)械工程中應(yīng)用的學(xué)科，用于改進(jìn)和完善機(jī)械系統(tǒng)2）有以下五個(gè)任務(wù):(1)系統(tǒng)分析。(2)最優(yōu)控制。(3)最優(yōu)設(shè)計(jì)。(4)系統(tǒng)辨識。(5)濾波與預(yù)測。1.2什么是反?什是外反和內(nèi)反饋?答：1）將系統(tǒng)的輸出全部或部分地返送回系統(tǒng)的輸入端，并與輸入信號共同作用于系統(tǒng)的過程，稱為反饋或信息反饋。2）外反饋是指人們利用反饋控制原理在機(jī)械系統(tǒng)或過程中加上一個(gè)人為的反饋，構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。3內(nèi)反饋是指許多機(jī)械系統(tǒng)或過程中存在的相互藕合作用，形成非人為的“內(nèi)在”反饋，從而構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。1.3反饋控制概念是么?什么要行反饋控制答：1）反饋控制就是利用反饋信號對系統(tǒng)進(jìn)行控制2）為了提高控制系統(tǒng)的精度，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。1.4環(huán)控制統(tǒng)的基本工原理是么?答：工作原理如下:(1)檢測被控制量或輸出量的實(shí)際值;(2)將實(shí)際值與給定值進(jìn)行比較得出偏差值(3)用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差。通常閉環(huán)控制系統(tǒng)至少具備測量、比較和執(zhí)行三個(gè)基本功能。1.5控制系的基本要求什么?答：基本要求是穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性。1）穩(wěn)定性是指系統(tǒng)振蕩傾向及其恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力。是保證控制系統(tǒng)正常工作的首要條件2）準(zhǔn)確性是指控制系統(tǒng)的控制精度，一般用穩(wěn)態(tài)誤差來衡量。是衡量控制系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。3）快速性是指系統(tǒng)消除輸出量與輸入量之間產(chǎn)生偏差的快慢程度。3.1么是時(shí)響應(yīng)？時(shí)間應(yīng)由那部分組成？答1）時(shí)間響應(yīng)：在輸入信號作用下，系統(tǒng)的輸出隨時(shí)間變化的過程時(shí)間響應(yīng)由瞬時(shí)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)組成。3.2簡述脈沖應(yīng)函數(shù)傳遞函數(shù)的系。答沖響應(yīng)的拉氏變換等于傳遞函數(shù)乘以脈沖信號的拉氏變換于脈沖信號的拉氏變換為1，所以脈沖響應(yīng)的拉氏變換等于傳遞函數(shù)。

3.6誤差和穩(wěn)誤差的義是什么？答：1）系統(tǒng)實(shí)際輸出量與期望輸出量的偏差稱為系統(tǒng)誤差；2）系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后其實(shí)際輸出量與期望輸出量之間的相差程度。3.7穩(wěn)態(tài)誤差哪些因有關(guān)？計(jì)算態(tài)誤差方法有哪幾？答：1）系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、型次和輸入信號有關(guān)。2）方法有：（1）拉氏反變換法；（2）終值定理法（3靜態(tài)誤差系數(shù)法（）誤差級數(shù)法（5）動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)法（6）頻率特性法。5.1么是系的穩(wěn)定性?控制系穩(wěn)定的分必要條件什么?答1）系統(tǒng)的穩(wěn)定性是:系統(tǒng)受到擾動(dòng)作用時(shí)，輸出偏