青島科技大學(xué)自動控制原理期末復(fù)習(xí)題

一、單項選擇題1.（A.系統(tǒng)綜合B.系統(tǒng)辨識C.系統(tǒng)分析D2.（A.幅頻特性的斜率B.最小幅值C.相位變化率D.穿越頻率3.通過測量輸出量，產(chǎn)生一個與輸出信號存在確定函數(shù)比例關(guān)系值的元件稱為（C）A.比較元件B.給定元件C.反饋元件D.放大元件4.ω從0變化到+∞時，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（A）A.圓B.圓 C.D.雙5.當(dāng)忽略電動機(jī)的電樞電感后，以電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電動機(jī)可看作一個（B）A.比例環(huán)節(jié)B.微分環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)6.若系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則它的開環(huán)增益為（C）A.1B.2C.5D.107.BA.臨界阻尼系統(tǒng)B.欠阻尼系統(tǒng)C.過阻尼系統(tǒng)D.零阻尼系統(tǒng)8.若保持二階系統(tǒng)的ζ不變，提高ωn，則可以（B）A.提高上升時間和峰值時間B.減少上升時間和峰值時間C.提高上升時間和調(diào)整時間D.減少上升時間和超調(diào)量9.一階微分環(huán)節(jié)，當(dāng)頻率時，則相頻特性為（A）A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，其（D）A.振蕩次數(shù)越多B.穩(wěn)定裕量越大C.相位變化越小D.穩(wěn)態(tài)誤差越小11.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)（A）A.穩(wěn)定B.臨界穩(wěn)定C.不穩(wěn)定D.穩(wěn)定性不確定。12.k=（C）A.10B.20C.30D.4013.CA.0B.1C.2D.314.CA.2B.0.2C.0.5D.0.0515.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則它是一種（D）A.反饋校正B.相位超前校正C.相位滯后—超前校正D.相位滯后校正17.在對控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無明確要求時，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最方便的是（A）A.減小增益B.超前校正C.滯后校正D.滯后-超前18.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（B）A.圓B.上半圓C.下半圓D.45°弧線19.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=,則實軸上的根軌跡為（C）A.(-3，∞)B.(0，∞)C.(-∞，-3)D.(-3，0)20.在直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作（B）反饋的傳感器。A.電壓B.電流C.位移D.速度21、采用負(fù)反饋形式連接后，則(D)A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高；C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。22、下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果(A)。A、增加開環(huán)極點；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋；C、增加開環(huán)零點；D、引入串聯(lián)超前校正裝置。23、系統(tǒng)特征方程為，則系統(tǒng)(C)A、穩(wěn)定；B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升；C、臨界穩(wěn)定；D、右半平面閉環(huán)極點數(shù)。24、系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說明(A)A、型別；B、系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、輸入幅值過大；D、閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個積分環(huán)節(jié)。25、對于以下情況應(yīng)繪制0°根軌跡的是(D)A、主反饋口符號為“-”；B、除外的其他參數(shù)變化時；C、非單位反饋系統(tǒng)；D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為。27、開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對應(yīng)時域性能指標(biāo)(A)。A、超調(diào)B、穩(wěn)態(tài)誤差C、調(diào)整時間D、峰值時間28、若某最小相位系統(tǒng)的相角裕度，則下列說法正確的是(C)。A、不穩(wěn)定；B、只有當(dāng)幅值裕度時才穩(wěn)定；C、穩(wěn)定；D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。29、若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則該校正裝置屬于(B)。A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷31.系統(tǒng)已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（A）A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辨識C.系統(tǒng)分析D.最優(yōu)設(shè)計32.與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對（A）進(jìn)行直接或間接地測量，通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號。A.輸出量B.輸入量C.擾動量D.設(shè)定量33.在系統(tǒng)對輸入信號的時域響應(yīng)中，其調(diào)整時間的長短是與（B）指標(biāo)密切相關(guān)。A.允許的峰值時間B.允許的超調(diào)量C.允許的上升時間D.允許的穩(wěn)態(tài)誤差34.主要用于產(chǎn)生輸入信號的元件稱為（B）A.比較元件B.給定元件C.反饋元件D.放大元件35.引出點前移越過一個方塊圖單元時，應(yīng)在引出線支路上（A）A.并聯(lián)越過的方塊圖單元B.并聯(lián)越過的方塊圖單元的倒數(shù)C.串聯(lián)越過的方塊圖單元D.串聯(lián)越過的方塊圖單元的倒數(shù)36.時域分析的性能指標(biāo)，哪個指標(biāo)是反映相對穩(wěn)定性的（C）A.上升時間B.峰值時間C.調(diào)整時間D.最大超調(diào)量37.二階振蕩環(huán)節(jié)乃奎斯特圖中與虛軸交點的頻率為（D）A.諧頻B.截頻C.大相頻D.固頻38.確定軌大走，般需用B）件了A.特征方程B.幅角條件C.幅值條件D.幅值條件+幅角條件39.ABAB（B時，。A.5倍B.4倍C.3倍D.2倍40.如果被調(diào)量隨著給定量的變化而變化，這種控制系統(tǒng)叫（B）A.恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)B.隨動系統(tǒng)C.連續(xù)控制系統(tǒng)D.數(shù)字控制系統(tǒng)41.與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對（A）進(jìn)行直接或間接地測量，通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號。A.輸出量B.輸入量C.擾動量D.設(shè)定量42.直接對控制對象進(jìn)行操作的元件稱為（D）A.給定元件B.放大元件C.比較元件D.執(zhí)行元件43.梅遜公式主要用來（C）A.判斷穩(wěn)定性B.計算輸入誤差C.求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)D.求系統(tǒng)的根軌跡44.C）A.0.6B.0.707C.0D.145.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半S平面上沒有零點和極點，則該系統(tǒng)稱作（B）A.非最小相位系統(tǒng)B.最小相位系統(tǒng)C.不穩(wěn)定系統(tǒng)D.振蕩系統(tǒng)46.一般為使系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性,希望相位裕量為（C）A.0～15 B.15～30 C.30～60 D.60～90 48.系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對動態(tài)特性進(jìn)行研究，稱為（C）A.系統(tǒng)綜合B.系統(tǒng)辨識C.系統(tǒng)分析D.系統(tǒng)設(shè)計49.開環(huán)控制系統(tǒng)的的特征是沒有（C）A.執(zhí)行環(huán)節(jié)B.給定環(huán)節(jié)C.反饋環(huán)節(jié)D.放大環(huán)節(jié)50.主要用來產(chǎn)生偏差的元件稱為（A）A.BCD51.（BA.輸入B.引出點C.比較點D.傳遞函數(shù)52.慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（D）上相等。A.幅頻特性的斜率B.最小幅值C.相位變化率D.穿越頻率53.若保持二階系統(tǒng)的ζ不變，提高ωn，則可以（B）A.提高上升時間和峰值時間B.減少上升時間和峰值時間C.提高上升時間和調(diào)整時間D.減少上升時間和超調(diào)量54.ωdωnωr（CA.ωr＞ωd＞ωnB.ωr＞ωn＞ωdC.ωn＞ωr＞ωdD.ωn＞ωd＞ωr55.輸為位坡統(tǒng)為位饋，于II型系其態(tài)差（）A.0B.0.1/kC.1/kD.1 56.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（B）A.圓B.上半圓C.下半圓D.45°弧線57.PD（DA.是一種相位超前校正裝置B.能影響系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性的高頻段C.使系統(tǒng)的穩(wěn)定性能得到改善D.使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度得到改善58.隨動系統(tǒng)對（A）要求較高。A.快速性B.穩(wěn)定性C.準(zhǔn)確性D.振蕩次數(shù)59.（AA.傳遞函數(shù)模型B.狀態(tài)空間模型C.復(fù)變函數(shù)模型D.線性空間模型60.主要用于穩(wěn)定控制系統(tǒng)，提高性能的元件稱為（D）A.比較元件B.給定元件C.反饋元件D.校正元件61.若二階系統(tǒng)的調(diào)整時間長，則說明（B）A.系統(tǒng)響應(yīng)快B.系統(tǒng)響應(yīng)慢C.系統(tǒng)的穩(wěn)定性差D.系統(tǒng)的精度差二、多項選擇題（A.B.C.增大系統(tǒng)開環(huán)增益K可以減小穩(wěn)態(tài)誤差；D.增加積分環(huán)節(jié)可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。C;D（A.B.C.D.A;C關(guān)于統(tǒng)極位對統(tǒng)性的響下觀中正的 A.SB.如果閉環(huán)系統(tǒng)無零點，且閉環(huán)極點均為負(fù)實數(shù)極點，則時間響應(yīng)一定是衰減振蕩的；C.超調(diào)量僅取決于閉環(huán)復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點的衰減率，與其它零極點位置無關(guān)；D.如果系統(tǒng)有開環(huán)極點處于S右半平面，則系統(tǒng)不穩(wěn)定。A;C）. A.B.傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響；C.傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式；D.閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性A;C;D下列哪種措施對改善系統(tǒng)的精度沒有效果（）.A.B.C.D.入動 C;D）.A.準(zhǔn)確度越低C.D.響應(yīng)速度越慢A;C）.A.B.準(zhǔn)確度越低C.響應(yīng)速度越快D.響應(yīng)速度越慢B;D（）.A.C.加分D.入動 A;B）.A.含兩個理想微分環(huán)節(jié)B.含一個積分環(huán)節(jié)C.位置誤差系數(shù)為0D.A;D）.A.含一個理想微分環(huán)節(jié)B.含一個積分環(huán)節(jié)C.位置誤差系數(shù)為0D.A;D（A.B.會增加系統(tǒng)的信噪比；C.使統(tǒng)根跡向s平面左彎或動D.增系的定。 A;C;Dωn（）.A.C.提高上升時間和調(diào)整時間D.超調(diào)量不變B;DPDA.B.C.D.使系A(chǔ);B;C）A.時間響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)B.頻率特性只能分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)C.時間響應(yīng)和頻率特性都能揭示系統(tǒng)的動態(tài)特性D.頻率特性沒有量綱A;B;D） A.C.A;B二階阻系的能標(biāo)中與尼有的（ A.升間B.峰值時間C.整間D.大調(diào) A;B;C;DA.B.C.與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)、輸入和干擾有關(guān)D.它始終為0A;B;D（A.分程B.遞C.率性D.構(gòu) A;B;C;D）A.微分方程是在時間域內(nèi)描述系統(tǒng)動態(tài)性能的數(shù)學(xué)模型B.線性微分方程經(jīng)過拉氏變換，即可得到傳遞函數(shù)C.根軌跡法是建立在傳遞函數(shù)模型基礎(chǔ)上的D.傳遞函數(shù)僅可以表征系統(tǒng)的動態(tài)性能A;B;CA.B.傳遞函數(shù)完全取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)沒有影響C.傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式D.閉環(huán)傳遞函數(shù)的零點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性A;B;CA.B.單輸入，單輸出的線性時變系統(tǒng)C.單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)D.線系 B;C;DA.IB.增加系統(tǒng)前向通道中的積分環(huán)節(jié)個數(shù)可以提高系統(tǒng)的無穩(wěn)態(tài)誤差的等級C.減小系統(tǒng)開環(huán)增益K可以減小穩(wěn)態(tài)誤差D.增加積分環(huán)節(jié)可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且不會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性A;DA.B.準(zhǔn)確度越低C.響應(yīng)速度越慢D.響應(yīng)速度越快A;D以下屬比加分（PI）制優(yōu)的（） A.映e(t)化勢B.在e(t)未出現(xiàn)前，發(fā)出有效的早期修正信號C.有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定性并抑制過大超調(diào)D.入環(huán)點改統(tǒng)穩(wěn)性 B;C;D（PD））A.放大高頻干擾信號B.在e(t)未出現(xiàn)前，發(fā)出有效的早期修正信號C.有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定性并抑制過大超調(diào)D.入環(huán)點改統(tǒng)穩(wěn)性 B;C;DA.B.若實軸上兩相鄰極點間存在根軌跡，則這兩相鄰極點間必有分離點C.若實軸上兩相鄰零點間存在根軌跡，則這兩相鄰極點間必有會合點D.若實軸上根軌跡處在開環(huán)鄰零點和極點之間，則二者之間必定有分離點和會合點A;B;CA.B.根軌跡的分支數(shù)與開環(huán)傳遞函數(shù)無關(guān)；C.根軌跡以開環(huán)極點為起點，以開環(huán)有限值零點或無窮遠(yuǎn)處為終點；D.相鄰兩開環(huán)極點之間存在根軌跡則這兩相鄰極點間必有分離點。A;C;DA.B.改變根軌跡漸近線的條數(shù)、傾角和截距C.改變根軌跡的分支數(shù)D.根軌跡曲線將向左移動，有利于改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。A;B;CA.開環(huán)偶極子是指一對距離很近的開環(huán)零極點B.C.D.KgA;B;D（A.根據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性可以判斷閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定B.此分析方法具有直觀、準(zhǔn)確的優(yōu)點C.根頻特曲形狀擇統(tǒng)結(jié)和數(shù)，足域標(biāo)D.率性以實法求 A;C;D（A.不可以反映系統(tǒng)的動態(tài)過程的性能，僅可以反映系統(tǒng)的靜態(tài)性能B.包含振幅頻率特性和相角頻率特性C.描述的是線性定常系統(tǒng)的特性D.可通過將傳遞函數(shù)中的復(fù)變量s用jw代替得到頻率特性A;B;D―Bode（A.開環(huán)對視幅頻特性低頻段的斜率表征系統(tǒng)的類型，高度表征開環(huán)傳遞系數(shù)的大小B.高頻段的分貝值越高，表征系統(tǒng)的抗干擾能力越強(qiáng)C.hD.A;C;DA.在系統(tǒng)中加入延遲環(huán)節(jié)后，不僅改變幅頻特性的形狀，還會使系統(tǒng)的相角滯后顯著增大B.利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)，可以判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但不可以確定系統(tǒng)的穩(wěn)定程度及分析系統(tǒng)的瞬態(tài)性能C.一般地，多回路系統(tǒng)需要多次利用奈氏判據(jù)才能最終確定整個系統(tǒng)是否穩(wěn)定D.系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性不能正確反映閉環(huán)系統(tǒng)的性能A;B;C）A.具有非最小相位傳遞函數(shù)的系統(tǒng)稱為非最小相位系統(tǒng)B.非最小傳遞函數(shù)全部極點均位于s平面的左半部C.sD.A;B;CA．串聯(lián)在前向通道的高能量段B．C．串聯(lián)在反饋通道的高能量段D．串聯(lián)在反饋通道的低能量段B;CA.中、高頻段幅值增大，使截止頻率右移，獲得足夠的相角裕度。B.中、高頻段幅值衰減，使截止頻率左移，獲得足夠的相角裕度。C.低頻段幅值衰減，使截止頻率左移，獲得足夠的相角裕度。D.低頻段幅值增大，使截止頻率右移，獲得足夠的相角裕度。B;CA.B.C.D.低頻段幅值增大，使截止頻率右移，獲得足夠的相角裕度。A;DA.B.C.D.A;B;CA.提供一個負(fù)值相角，導(dǎo)致截止頻率向左移動，降低系統(tǒng)快速性。B.提供一個負(fù)值相角，導(dǎo)致截止頻率向左移動，提高系統(tǒng)快速性。C.提供一個正值相角，導(dǎo)致截止頻率向右移動，降低系統(tǒng)快速性。D.提供一個正值相角，導(dǎo)致截止頻率向右移動，提高系統(tǒng)快速性。B;C;D（A.調(diào)節(jié)閥門B.被控對象或過程C.PLC控制器D.檢測變送儀表A;C;DA.B.使對象或過程按照人們的要求運(yùn)動C.不能含有自動控制裝置D.需要對過程或?qū)ο筮M(jìn)行干預(yù)A;B（A.由加熱爐、熱電偶、電橋、放大器、加熱管實現(xiàn)爐溫控制B.馬桶水箱內(nèi)液位控制C.飛機(jī)自動駕駛系統(tǒng)D.技術(shù)員通過操作臺控制機(jī)床生產(chǎn)速度A;B;C（A.能夠使被控量按照一定的規(guī)律變化B.適合于控制精度要求高的場合C.信號傳遞是單方向的D.輸出量不參與控制作用B;C;D關(guān)于環(huán)制法確是（ A.夠被量照的規(guī)變B.合控精要的場C.信號傳遞是單方向的D.出參控作 A;DA.B.控制器屬于控制裝置C.饋制統(tǒng)定局部饋D.測件于測量 B;DA.開環(huán)控制抗干擾能力強(qiáng)B.閉環(huán)控制中控制作用于輸出無關(guān)C.閉環(huán)控制抗干擾能力強(qiáng)D.開環(huán)控制中控制作用于輸出無關(guān)A;B三、簡答題1、常見得建立數(shù)學(xué)模型得方法有哪幾種?各有什么特點？（2（）2、PD屬于什么性質(zhì)得校正？它具有什么特點?超前校正。可以提高系統(tǒng)得快速性,改善穩(wěn)定性。3、典型得非線性特性有哪些？飽與特性、回環(huán)特性、死區(qū)特性、繼電器特性4、舉例說明什么就是閉環(huán)系統(tǒng)？它具有什么特點？①、保證系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)(或元件)得參數(shù)具有一定得精度及線性性；②、適當(dāng)增加開環(huán)增益或增大擾動作用前系統(tǒng)前向通道得增益；③、適當(dāng)增加系統(tǒng)前向通道中積分環(huán)節(jié)得數(shù)目；④、采用前饋控制(或復(fù)合控制)。5、連續(xù)控制系統(tǒng)或離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定得充分必要條件就是什么?連續(xù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定得充分必要條件就是閉環(huán)極點都位于Ｓ平面左側(cè);離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定得充分必要條件系統(tǒng)得特性方程得根都在Z平面上以原點為圓心得單位圓內(nèi)。6、非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)相比,有哪些特點?非線性系統(tǒng)得輸入與輸出之間不存在比例關(guān)系,也不適用疊加定理；非線性系統(tǒng)得穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)與參數(shù)有關(guān)，而且也與它得初始信號得大小有關(guān);非線性系統(tǒng)常常會產(chǎn)生自振蕩。7、自動控制系統(tǒng)得數(shù)學(xué)模型有哪些？9、從元件得功能分類，控制元件主要包括哪些類型得元件?控制元件主要包括放大元件、執(zhí)行元件、測量元件、補(bǔ)償元件.10、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)得動靜態(tài)校正，靜態(tài)校正得理論依據(jù)就是什么?動校正得理論依據(jù)就是什么?靜態(tài)校正得理論依據(jù)：通過改變低頻特性，提高系統(tǒng)型別與開換增益，以達(dá)到滿足系統(tǒng)靜態(tài)性能指標(biāo)要求得目得。動校正得理論依據(jù)：通過改變中頻段特性，使穿越頻率與相角裕量足夠大，以達(dá)到滿足系統(tǒng)動態(tài)性能要求得目得。11、在經(jīng)典控制理論中用來分析系統(tǒng)性能得常用工程方法有那些?分析內(nèi)容有那些？常用得工程方法：時域分析法、根軌跡法、頻率特性法；分析內(nèi)容：瞬態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能、穩(wěn)定性。12、用狀態(tài)空間分析法與用傳遞函數(shù)描述系統(tǒng)有何不同?傳遞函數(shù)用于單變量得線性定常系統(tǒng)，屬于輸入、輸出得外部描述,著重于頻域分析；狀態(tài)空間法可描述多變量、非線性、時變系統(tǒng)，屬于內(nèi)部描述，使用時域分析。13、如何測量得到一個不穩(wěn)定環(huán)節(jié)得穩(wěn)定性?斷開閉環(huán)系統(tǒng),測量開環(huán)頻率特征。可以通過比較輸入正選信號與輸出振幅比逐點畫圖，也可以用系統(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.14、增加系統(tǒng)得開環(huán)增益，對于閉環(huán)控制系統(tǒng)得性能有怎樣得影響？15、滯后\超前串聯(lián)校正能夠改善系統(tǒng)性能得原因？超前:利用超前相角補(bǔ)償系統(tǒng)得滯后相角改善系統(tǒng)得動態(tài)性能,如增加相位裕度,提高系統(tǒng)得穩(wěn)定性,增加系統(tǒng)得快速性。滯后:利用滯后校正得這一低通濾波所造成得高頻衰減特性，可以降低系統(tǒng)得截止頻率，提高系統(tǒng)得相位裕度。四、名詞解釋開環(huán)控制：開環(huán)控制是最簡單的一種控制方式．它的特點是按照控制信息傳遞的路干擾（（（ss（）OOsm（n-m）s（）（縱坐坐標(biāo)的單位為分貝．對數(shù)相頻特性曲線的縱坐標(biāo)單位是度。度，則系統(tǒng)將處于臨界信號(signalflowdiagram) 表復(fù)控制統(tǒng)變間互系的一種圖法由點支組成梅遜式(Mason'sgainformula) 利梅益公式以接到統(tǒng)輸與輸變之的遞數(shù)一階統(tǒng)firstordersystem)制統(tǒng)運(yùn)動程一微方程稱階系二階統(tǒng)(secondordersystem)制的運(yùn)方為階分程二階統(tǒng)單位躍應(yīng)unitstepresponse) 統(tǒng)零狀條下在位躍信作用下響稱位躍應(yīng)阻尼(dampingratio)二系的根在S面的置相關(guān)不同尼對系不的運(yùn)規(guī)性能標(biāo)(performanceindex) 系性的度量上升(risetime)t應(yīng)終10%到終90%需間有振蕩系統(tǒng)可義響從第一上到值需間。升間響速的度峰值間(peaktime)t應(yīng)過終到第一峰所時調(diào)節(jié)間(responsetime)ts 響到并在終內(nèi)需超調(diào)(percentovershoot)σ% 響的偏離h(tp終h(∞之差百比穩(wěn)定(stability)穩(wěn)定只結(jié)參定初條及作無工作平狀態(tài),到動偏了衡態(tài)擾消失后 系又復(fù)平衡態(tài)稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的。穩(wěn)定是系統(tǒng)正常工作的先決條件。勞斯據(jù)(Routhstabilitycriterion) 判統(tǒng)的環(huán)定的種數(shù)判校正(Compensation) 改變調(diào)控系統(tǒng)之能得意性超前絡(luò)(Phase-leadnetwork)具相超特性網(wǎng)稱前絡(luò)遲后絡(luò)(Phase-lagnetwork)具相遲性的絡(luò)超網(wǎng)串聯(lián)正(Cascadecompensation)校裝接在量之和大之前串接于統(tǒng)向道中串聯(lián)3PPIDs0s0s五、判斷題（F）（T）（F）Gs

15s1

，則該環(huán)節(jié)是慣性環(huán)節(jié)（T）3t6t2xt2xt

1 （F0 0 0 i

2s26s3幅值。（T）Gs

2s1

，且容許誤差為5%，則其調(diào)整時間為4（T）（T90°（F（II–2（dB/ecFGs定（F）

k2s1

，當(dāng)k=2時，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)（T

Ks(sa)

（F）Iess=0（s1Gc(s)1（FIPD（F（系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

Ks(s1)(s2)

，則實軸上的根軌跡為（-∞，-2）和（-1，0）（T）（（Fω0（T

10s(5s2)

，則它的開環(huán)增益為5（T）（1Gs

4s22s1

，其阻尼比ζ是1（F）（）180°（F）0-90°（s（F系統(tǒng)的特征方程Ds5s43s230（F）對于一階、二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù)是系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件（T）F

s1Gc(s)10s1Fc是c>（F1T2j(為arcsinT21m21T2j T12（T）開環(huán)遞數(shù)為G(s)H(s) K(s2)(s5)

2（TPWM（TT)F

50(2s1)(s5)

，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為5(F)。六、計算題求下列函數(shù)的拉氏變換試分別列寫圖中各無源網(wǎng)絡(luò)的微分方程2-4求圖中無源網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。用梅森公式求系統(tǒng)傳遞函數(shù)C(s)/R(s)用梅森公式求系統(tǒng)傳遞函數(shù)已知各系統(tǒng)得脈沖響應(yīng)，試求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)：試求系統(tǒng)在單位階躍輸入下的動態(tài)性能。試求系統(tǒng)在單位階躍輸入下的動態(tài)性能。設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為已知控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為 試確定系統(tǒng)的阻解：已知系統(tǒng)特征方程為試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。<解：先用勞斯穩(wěn)定判據(jù)來判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，列出勞斯表如下s設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)甩勞斯穩(wěn)定判據(jù)確定義為多大值時，特使系統(tǒng)振蕩，并求出振蕩頻率。已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開壞傳遞函數(shù)為系統(tǒng)穩(wěn)定時的K值范圍。e解：由題可知系統(tǒng)的特征方程為e已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：e(1)G(s)=

100(O.ls+l)(s+5)

(2)G(s)=

50s(O.ls+l)(s+5)試求輸別為解：e解：e已知單位反饋系統(tǒng)的開壞傳遞函數(shù)為:此系統(tǒng)是一個0型系統(tǒng)，且K=20查表可得K=10,(2)根據(jù)誤差系數(shù)的定義式可得(3)根據(jù)誤差系數(shù)的定義式可得e設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)解：首先系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的，系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為內(nèi)的水溫,需耍一分鐘時間才能指出實際水溫的98%的數(shù)值。如果給容器加熱，使水溫依10°/min的速度線性變化，問溫度計的穩(wěn)態(tài)誤差有多大?解：如圖所示的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，誤差E(s)在輸入端定義，擾動輸入n(t)=2xl(t),t-J試求K=40若K=20,其結(jié)果又如何?在擾動作用點之后的前向通道中引入積分環(huán)節(jié)—，對其結(jié)果又有何影響?

+'可見在擾動作用點之前的前向通路中加入積分環(huán)節(jié)消除階躍輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差股隨動系統(tǒng)的微分方程為：其中，c(t)為系統(tǒng)輸出暈，r(t)為系統(tǒng)輸入量，Tm為電動機(jī)機(jī)電時間常數(shù)，K初始條件全部為零論：Ta、Tm與K當(dāng)Ta=0.01,Tm=0.1,K500時響下兀的影響可以忽略?f,J解：(1)對系統(tǒng)微分方程在零初始條件下進(jìn)行拉氏變換，得閉環(huán)系統(tǒng)特征方程e2)由千Ta0.01,因此只有當(dāng)0K<1閉環(huán)系統(tǒng)才穩(wěn)定，顯然，對千K=500,閉環(huán)不穩(wěn)定。此時若略去Ta閉環(huán)特征方程為上式中各項系數(shù)為正，從而得到得出閑壞系統(tǒng)穩(wěn)定的錯誤結(jié)論。如果K<100。如果K<100,則略去Ta不會影響閑環(huán)穩(wěn)定性對千本例，當(dāng)K>l/Ta時，不能忽略Ta對穩(wěn)定性的影響，否則可忽略。已知單位反饋控制系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為：e已知單位反饋控制系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為：G(s)= K s(s+l)(s+2)(s+5)K≥O,畫出各系統(tǒng)的根軌跡圖。按下列步驟繪制根軌跡：e閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡如下圖4-2b所示e已知單位反饋控制系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)：eG(s)=

Ks(s+4)(S2+4s+20)

E--lK≥O,畫出各系統(tǒng)的根軌跡圖e按下列步驟繪制根軌跡：e列寫投斯表已知單位反饋控制系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為：eG(s)= K(stJs(s-l)(S2+4s+16K≥0,畫出各系統(tǒng)的根軌跡圖。e...給定系統(tǒng)如圖所示，K≥0，試畫出系統(tǒng)的根軌跡，并分析增益對系統(tǒng)阻尼特性C(s)系統(tǒng)零極點分C(s)

....的影響。解：(1)作系統(tǒng)的根軌跡。開環(huán)傳遞函數(shù)為開環(huán)極點為0和-1，開環(huán)零點為-2和-3所以實軸上的根軌跡區(qū)間為[-3,-2]和[-1,0]檢查可得到根軌跡如下圖4-3a所示e(2)分析增益對阻尼特性的影響。從根軌跡圖可以看出，對千任意K>O,閉環(huán)系統(tǒng)都是穩(wěn)定的，但阻尼狀況不同。增益較小時(0<K<0.0718)系統(tǒng)過阻尼；增益很大時(K>13.93),系統(tǒng)過阻尼；增益中等時(0.0718<K<13.93),系統(tǒng)欠阻尼。給定控制系統(tǒng)如圖所示， K≥0,試用系統(tǒng)的跡圖確定，速度反饋增益K為何值時能使閉環(huán)系統(tǒng)極點阻尼比等_0.7+-'解：(1)求系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程并劃成標(biāo)準(zhǔn)形式。通過方塊圖變換或代數(shù)運(yùn)算可以求得單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)因為可變參數(shù)K不是分子多項式的相乘因子，所以先求系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程ess++1k)+10=S2+s+lOks+10=改寫為即，上述閉壞特征方程也相當(dāng)千開環(huán)傳遞函數(shù)為的系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程。e

其上有分離點。將閉環(huán)特征方程改寫為經(jīng)整理得兩邊同取正切，整理得解：根據(jù)繪制常規(guī)根軌跡的基本法則，作系統(tǒng)的概略根軌跡如圖4-5a所示。e-2-1圖--2-1

。。欲確定K,需先確定共輒復(fù)極點設(shè)復(fù)極點為S1,2=X±jy根據(jù)阻尼比的要求，應(yīng)保證e不滿足相角條件；修正X=-0.32,則y=0.554,點s=-0.32土J0.554處的相角為-177.4°;再取X=-0.33,則y=0.572,點s=-0.33土J0.572處的相角為-180°已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試畫出系統(tǒng)的根軌跡圖，并分析系統(tǒng)的穩(wěn)定時K的取值范圍。解：由題得開環(huán)極點：0,-4,-6和-0.7士J0.714+-'開環(huán)零點：-1士jl.7321分離、會合點：從s平面的零點、極點分布可知在區(qū)間內(nèi)(-4,0)可能有分離、會合點。記由A'(s)B(s)=A(s)B'(s),可得e

+-'經(jīng)整理后得到算間(0內(nèi)2.3557上的分離點e根軌跡自復(fù)數(shù)極點的出射角：根軌跡趨向復(fù)數(shù)零點的入射角：根軌跡與虛軸的交點：閉環(huán)特征方程為根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫根軌跡圖，如圖4-6a所示。C圖4-6a根軌跡圖e再分析系統(tǒng)得穩(wěn)定情況：根軌跡與虛軸第一個交點的頻率為利用幅值條件可以計算出對應(yīng)的增益已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞