自動控制原理(填空題)

2010.1系統(tǒng)的傳遞函數(shù)完全由系統(tǒng)的 決定，而與輸入信號的形式無關(guān)。根據(jù)控制系統(tǒng)的元件特性，控制系統(tǒng)可分為 控制系統(tǒng)(2種)。TOC\o"1-5"\h\z響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的±5%或±2%之間時(shí)所需的時(shí)間稱為 。欠阻尼二階系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)匚和?中，當(dāng)?—定時(shí)，匚越大，上升時(shí)間n nt「 。當(dāng)頻率?從0變化到g時(shí)，遲延環(huán)節(jié)頻率特性G(j?)=e”的極坐標(biāo)圖是一個(gè)半徑為 ，以原點(diǎn)為圓心的圓。設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=K，則積分環(huán)節(jié)頻率特性的相位移s0(①)= 。某負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=^^，反饋傳遞函數(shù)為H(s)，當(dāng)H(s)s(s-1)為一積分環(huán)節(jié)時(shí)，系統(tǒng) 穩(wěn)定。若開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=Kg+1)(°^+3)，則其根軌跡的起點(diǎn)為s(0.5s+2)滯后校正裝置的最大滯后相角為》= 。m25.設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)方程為2°x1+°U，則系統(tǒng)的特征方程式為 。°8xL2」12009.10某閉環(huán)控制系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式的系數(shù)全部為正時(shí)，該系統(tǒng) 穩(wěn)定。奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)是利用開環(huán)系統(tǒng)的 來判別閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的。若開環(huán)傳遞函數(shù)為k(°.5s+1)(°.5s+3)，則其根軌跡的終點(diǎn)為 。s(0.5s+2)對于動態(tài)性能及穩(wěn)態(tài)性能都有要求的控制系統(tǒng)，為使其全面滿足性能指標(biāo)，必須設(shè)法改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，或引入其他裝置來改變控制系統(tǒng)的特性，這些附加TOC\o"1-5"\h\z裝置稱為 。狀態(tài)空間是以各 為基底所組成的n維向量空間。設(shè)二階振蕩環(huán)節(jié)的頻率特性為G(加)= 1 ，當(dāng)時(shí)，則T2(j3)2+2:T(j3)+1相應(yīng)的相頻特性Q(①)— 。設(shè)微分環(huán)節(jié)的頻率特性為G(j?)=佝，當(dāng)頻率o從0變化到時(shí)，其極坐標(biāo)圖是整個(gè) 軸。欠阻尼二階系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)匚和o中，當(dāng)匚一定時(shí)，o越大，則上升時(shí)n n間tr 。24?余弦函數(shù)cosot的拉氏變換為 。根據(jù)控制系統(tǒng)信號的形式，連續(xù)控制系統(tǒng)又常稱為 控制系統(tǒng)。2009.1一個(gè)自動控制系統(tǒng)包括控制器、 和測量變送元件幾個(gè)部分。環(huán)節(jié)或系統(tǒng)的負(fù)載對環(huán)節(jié)或系統(tǒng)傳遞函數(shù)的影響，稱為 。單位斜坡函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。當(dāng)系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)都具有 時(shí)，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。K設(shè)慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=TS77，則慣性環(huán)節(jié)的頻率特性幅值|G(j3)|= 。特征函數(shù)F(s)的零點(diǎn)是系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的 。系統(tǒng)沒有輸入作用，僅在初始條件下，輸出隨時(shí)間增大而趨于零的系統(tǒng)稱為 系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)的性能與系統(tǒng)的閉環(huán) 密切相關(guān)。根軌跡法是 域分析方法的一種。TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)系統(tǒng)用n階狀態(tài)方程x=ax+bu表示時(shí)，系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為 。2008.10?常規(guī)控制器基本組成包括定值元件、比較元件、放大元件和 四個(gè)部分。?兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)的等效傳遞函數(shù)等于這兩個(gè)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的 。?單位脈沖函數(shù)6(t)的拉氏變換為 。?二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在過阻尼(Z>1)的情況下，Z減小，則調(diào)整時(shí)間ts將 。?設(shè)比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=K,則其頻率特性幅值M(3)= 。.采用對數(shù)坐標(biāo)繪制開環(huán)幅頻特性是將幅值的相乘轉(zhuǎn)化為幅值的 ,并且可以用漸近直線來繪制近似的對數(shù)幅值L(3)曲線。K?設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G0(s)=s(s-1)那么閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性為 。?通常隨著開環(huán)放大系數(shù)的增加，系統(tǒng)的動態(tài)性能將變 。?若根軌跡與虛軸相交，交點(diǎn)處控制系統(tǒng)處于 狀態(tài)。?在狀態(tài)空間表達(dá)式中， 方程表征了系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)動與外部的聯(lián)系。2008.1.線性定常系統(tǒng)的響應(yīng)曲線僅取決于輸入信號的 和系統(tǒng)的特性，與輸入信號施加的時(shí)間無關(guān)。?函數(shù)e-at的拉氏變換為 。?數(shù)學(xué)模型的形式很多，常用的有微分方程、 和狀態(tài)方程等。

?如果增加系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)，則閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度將TOC\o"1-5"\h\z提高，相對穩(wěn)定性將 。?為了便于求解和研究控制系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，輸入信號一般采用 輸入信號。.頻率特性的極坐標(biāo)圖又稱 圖。?比例微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts的相頻特性為0@)= 。?利用代數(shù)方法判別閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法有 和赫爾維茨判據(jù)兩種。?已知-2+jO點(diǎn)在開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)= k 的系統(tǒng)的根軌s(s+4)(s2+4s+20)跡上，則該點(diǎn)對應(yīng)的k值為 。25.系統(tǒng)的狀態(tài)方程為25.系統(tǒng)的狀態(tài)方程為x=_01一X+—0■-1-21u時(shí)，系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為2007.10.超前校正裝置的主要作用是在中頻段產(chǎn)生足夠大的 ，以補(bǔ)償原系統(tǒng)過大的滯后相角。?引入附加零點(diǎn)，可以改善系統(tǒng)的 性能。TOC\o"1-5"\h\z?如果實(shí)軸上某一段右邊的開環(huán)實(shí)數(shù)零點(diǎn)、極點(diǎn)總個(gè)數(shù)為 ，則這一段就是根軌跡的一部分。?在頻域中，通常用相位裕量和增益裕量表示系統(tǒng)的 。?若系統(tǒng)特征方程的某一項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，則此系統(tǒng)一定 。.遲延環(huán)節(jié)的相頻特性曲線0(①)，當(dāng)3以時(shí)，0(①)- 。?一階系統(tǒng)g($)= 的單位脈沖響應(yīng)為 。1+Ts?單位拋物線函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。?利用 公式可以根據(jù)復(fù)雜的信號流圖直接求出系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)。?單位階躍函數(shù)1(t)的拉氏變換為 。2007.1.從控制系統(tǒng)穩(wěn)定性要求來看，系統(tǒng)一般是具有 反饋形式的系統(tǒng)。?慣性環(huán)節(jié)G(s)二1的對數(shù)幅頻漸近特性在高頻段范圍內(nèi)是一條斜率為?Ts+120dB/dec，且與3軸相交于3二 的漸近線。?二階閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是該系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式的系數(shù) 。TOC\o"1-5"\h\z?根軌跡的分支數(shù)等于 。.狀態(tài)空間表達(dá)式既能描述系統(tǒng)的外部行為，又能描述系統(tǒng)的 。.正弦函數(shù)sin3t的拉氏變換為 。.就線性和非線性而言，實(shí)際的自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型應(yīng)該是 的。?單位脈沖函數(shù)又稱為6函數(shù)，它的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。?若線性定常系統(tǒng)輸入端作用一個(gè)正弦信號，則系統(tǒng)的 輸出也為正弦信號，且頻率與輸入信號相同。?就相角而言，PI調(diào)節(jié)器是一種 校正裝置。2006.10?常規(guī)控制器中放大元件的作用是把 放大，并為反饋信號提供信號源。?響應(yīng)曲線達(dá)到過調(diào)量的 所需的時(shí)間，稱為峰值時(shí)間tp。TOC\o"1-5"\h\z?若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)，則相應(yīng)的頻率特性為 。?慣性環(huán)節(jié)G(s) 的對數(shù)幅頻特性為L(?)= 。Ts+1?根軌跡與虛軸相交，表明系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程根中有 。.狀態(tài)變量是確立動力學(xué)系統(tǒng)狀態(tài)的 。?從相位考慮，PD調(diào)節(jié)器是一種 校正裝置。?多個(gè)環(huán)節(jié)的并聯(lián)連接，其等效傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的 。?遲延環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖為一個(gè) 。?伯德圖分中頻段、高頻段和低頻段，低頻段能夠反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，中頻段能夠反映系統(tǒng)的 性能，高頻段主要反映系統(tǒng)抗干擾的能力。2006.1?反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)給定值和 的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。?在單位斜坡輸入信號作用下，I型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess= 。?當(dāng)且僅當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的全部極點(diǎn)都具有 時(shí)，系統(tǒng)是BIBO穩(wěn)定的。?線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在 條件下，系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換的比。?根軌跡起始于 。.串聯(lián)校正裝置可分為超前校正、滯后校正和 。?狀態(tài)空間表達(dá)式包括 和輸出方程兩部分。TOC\o"1-5"\h\z?函數(shù)te-at的拉氏變換為 。?線性定常系統(tǒng)在正弦信號輸入時(shí)，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函數(shù)關(guān)系稱為 。?積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為 dB/dec。2005.10.在發(fā)電機(jī)開環(huán)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加 和反饋元件就構(gòu)成了閉環(huán)勵(lì)磁控制系統(tǒng)。?二階系統(tǒng)的阻尼比勺在 范圍時(shí)，響應(yīng)曲線為非周期過程。TOC\o"1-5"\h\z?在單位斜坡輸入信號作用下，11型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess= 。.0型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性低頻段漸近線的斜率為 dB/dec高度為20lgKp。?在某系統(tǒng)特征方程的勞斯表中，若第一列元素有負(fù)數(shù)，那么此系統(tǒng) 。.根軌跡終止于 。.m階微分方程描述的系統(tǒng)有 個(gè)狀態(tài)變量。?單位斜坡函數(shù)t的拉氏變換為 。.1型系統(tǒng)極坐標(biāo)圖的奈氏曲線的起點(diǎn)是在相角為 的無限遠(yuǎn)處。?滯后一超前校正裝置奈氏圖的形狀為一個(gè) 。2005.1根據(jù)系統(tǒng)給定值信號的特點(diǎn)，控制系統(tǒng)可分為 控制系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。對于一個(gè)自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、 和準(zhǔn)確性。系統(tǒng)的傳遞函數(shù)完全由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定，與 的形式無關(guān)。信號流圖中，支路表示了一個(gè)信號對另一個(gè)信號的函數(shù)關(guān)系，信號只能沿支路的 方向傳遞。隨動系統(tǒng)中常用的典型輸入信號是 和斜坡函數(shù)。TOC\o"1-5"\h\z決定二階系統(tǒng)動態(tài)性能的兩個(gè)重要參數(shù)是阻尼系數(shù)勺和 。設(shè)系統(tǒng)的頻率特性G(j3)=R(3)+jl(3),則幅頻特性|G(j3)|= 。剪切頻率3C不僅影響系統(tǒng)的相位裕量，還影響動態(tài)過程的 。在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加零點(diǎn)，能改善系統(tǒng)的 性能。線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是它的特征方程式的所有根均在根平面的 部分。2004.1016?狀態(tài)空間是以 作為坐標(biāo)軸所組成的n維向量空間。17.3從0變化到+s時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標(biāo)圖在 象限，形TOC\o"1-5"\h\z狀為 圓。?二階衰減振蕩系統(tǒng)的阻尼比勺的范圍為 。.G(s)=^^的環(huán)節(jié)稱為 環(huán)節(jié)。Ts1?若根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開環(huán)極點(diǎn)之間，則這兩個(gè)極點(diǎn)之間必定存在 。.頻率特性可以由微分方程或傳遞函數(shù)求得，還可以用 方法測定。?系統(tǒng)輸出響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值與 之間的偏差稱為穩(wěn)態(tài)誤差ess。23?信號流圖由 和 組成。?線性控制系統(tǒng)是指其動態(tài)過程可以用 方程描述的控制系統(tǒng)。?PI控制器是一種相位 的校正裝置。2004.11?根據(jù)自動控制系統(tǒng)是否形成閉合回路來分類，控制系統(tǒng)可分為 控制系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)。線性控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以應(yīng)用 原理，而非線性控制系統(tǒng)則不能。3?方框圖的基本連接方式有串聯(lián)連接、并聯(lián)連接和 連接。分析穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，將系統(tǒng)分為0型系統(tǒng)、1型系統(tǒng)、2型系統(tǒng)…，這是按開環(huán)傳遞函數(shù)的 環(huán)節(jié)數(shù)來分類的。用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 圖示法。6?系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是其閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)都在s平面 的左半部分。7?若要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距虛軸越 越好。8.二階系統(tǒng)的阻尼系數(shù)妒 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。9?校正方式一般可分為串聯(lián)校正、并聯(lián)校正、局部 校正和前饋校正。10.可觀測性是說明系統(tǒng)的輸出量測值能否確定系統(tǒng)所有 的能力。2003.10線性控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以使用 原理。在經(jīng)典控制理論中，廣泛使用的分析方法有 和 。在單位斜坡輸入信號的作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess= 。TOC\o"1-5"\h\z時(shí)域動態(tài)指標(biāo)主要有上升時(shí)間、峰值時(shí)間、最大超調(diào)量和 。根軌跡圖必對稱于根平面的 。特征函數(shù)F(s)的極點(diǎn)是系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的 。線性系統(tǒng)穩(wěn)定性是系統(tǒng) 特性，與系統(tǒng)的 無關(guān)。常用的頻率特性圖示方法有極坐標(biāo)圖示法和 圖示法。時(shí)域性能指標(biāo)中所定義的最大超調(diào)量op的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。若已知線性系統(tǒng)的矩陣［CtAtCt(A2)tCt］的秩為3，那么該系統(tǒng)是 。2003.1根據(jù)控制系統(tǒng)信號的形式，控制系統(tǒng)可分為 控制系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)。對于一個(gè)自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面： 、 和準(zhǔn)確性。用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號是 。二階振蕩環(huán)節(jié)的諧振峰值Mr與阻尼系統(tǒng)勺的關(guān)系為Mr= 。如果根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開環(huán)零點(diǎn)之間(其中一個(gè)零點(diǎn)可以位于無窮遠(yuǎn)處)，則在這兩個(gè)零點(diǎn)之間必定存在 。超前校正裝置的最大超前角所對應(yīng)的頻率3m= 。一個(gè)控制系統(tǒng)的控制作用能否對系統(tǒng)的所有狀態(tài)產(chǎn)生影響，從而能對系統(tǒng)的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制，稱為 。系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要條件是其閉環(huán)傳遞函數(shù)的 都具有 。如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距離 越遠(yuǎn)越好。信號流圖中，節(jié)點(diǎn)可以把所有 的信號疊加，并把疊加后的信號傳送到所有的 。2002.1016?常規(guī)控制器中定值元件的作用是產(chǎn)生 信號，其類型應(yīng)與 來的信號一致。、 和準(zhǔn)確性是對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求。TOC\o"1-5"\h\z?二階振蕩環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)是 。?系統(tǒng)隨時(shí)間變化，狀態(tài)向量x(t)在狀態(tài)空間中描繪出 。?一階系統(tǒng)^的單位階躍響應(yīng)為 。Ts+1-設(shè)系統(tǒng)的頻率特性為G(jw)=R(jw)+jl(?)，則R(?)稱為 。?在小遲延及低頻情況下，遲延環(huán)節(jié)的頻率特性近似于 的頻率特性。?已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K，若要求帶寬增加a倍，s(Ts+1)相位裕量保持不變，則K應(yīng)為 ,T應(yīng)為 。?若根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開環(huán)極點(diǎn)之間，則這兩個(gè)極點(diǎn)之間必定存在點(diǎn)。?滯后校正裝置最大滯后角的頻率w= 。m2002.1根據(jù)控制系統(tǒng)兀件的特性，控制系統(tǒng)可分為 控制系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)。對于一個(gè)自動