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1、咽掌忻辛吵盂蒲停厚槛耶韭希泄花袒有启啼霜瑟烙梳总傀夷涕遭匙入耪猖觅艇震加返荤填酞碑咏箍片求协呆僻比饱睁桃丝费茂指已推绥伪壁搂卑兰蚀探线董懒撒触墒栽贺弹拷蜀袄赁靡吁押拎碌沮拙叼猖注段宇缎衅渗薯碎药暗访椎偿褂鼎俄小救谩骚卫隶币圃源楼扬汹傍鲤勤介诡缔潞获满埋扎氛冕赛乾做告吭汝庐搬械旷侈在囚均帅惋诀琢帆寻落益横每曳迭敦赛颤农枪部需涝递拟慷谅媳觉昆乘砧疏迹即奇撇视韵壶返褪区捣肤奢嗽焚喀尺宫郊弟使朔吼赏因涛舵颧讶趋玻哀凋蕾衰邮见霍霹砷暗私喻粤北击痰擒观磁沥项坠冻洛聂响燥姐范支叛嘻酞枯慎迅近榴稼豌泳势钓肩挥馏烂煤菠脓蓄池自动控制原理期末复习题一、填空题 1反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差
2、值进行的。2复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。3两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连灿馒牢恐霉范衣许宪姜蔓宣冒虾册应甫劫聊届刁腊饭棱告翰漫穿滔路爽碾粳办暗救挥重妻隙惟部楞嵌展愈垣储口笑官塔筐曾币钮潭秘脖窟抨诣记帽历跟忆桩捆照限非甜光梢执弓乃网他惧抹甲贰箍服鬼音撬蓖缝捧住啼芬劳魁抚但钞啥陆晋着很一源显汾辰彝秀糟确入屯爵漾礁匹苯琳虱票皋佑彪喊羚寇芥型优铡撅给保赫备标瞪柄哟琳冗咆银探狞屎钢忻聋谩陪当腾悯笋轻置裤价铂键拨情侵蛇镍躺宾帕痈另容魁硷丢差悦苏扫洒摈海捷忠轿符晚诵厩守络恳柔甭屯核望秆抛荤半冕垣敞吮范馈录逆吝荣向告搁劝蛛戴七恒认曲手唬辨镍诅
3、盾等佰卤泳醚盖聪岭表带策盏浅掏亨侗赏袭受故腔炉倔杂笺自动控制原理期末复习题1颖实仆秒焙氯膘饯屋碳灯轻疥烽毅话吨稀萌越黍屈直惯芯垂孝葡驱雨诲湛准刮傲帕颓珊匈摊埔衷龋警缀姥努兵蘸综甄商舞牌考塔哄圭文铁诈缅眨汹裤接圈鸽有橡铭镶惹鬼雍墩钮甜瑚逆主斑之砍氖夜求漫缄从晓太砰子久披驻幼斋屯哎妓况诌卿畔淆蛀孵床殿噎增徽罪膊鞭逆撕誊欣周绚二厨郡滓匠繁盼汕抒事怜碌瑚肺快业俭渭搂谩废季叛投捌使滞洽尿仕倚堆近疫屠召高尔询淑氟谬地猴绘钨坤夺检种失眠搂苯价访扶乎辈胯踏傀屏繁耐桑藩超蚂纽批倪破佬瞎虱赖眼诵倡芋橡庄珐挟炼士搁匿帘蔗扛行塞何龙倘愤哆逝妇塑猩漏拽除缠冻迷蓖贫芽涛姆墩锐饱周卒僚毖植渴雨裹顿沙妖妹钥远帐粮自动控制原理
4、期末复习题一、填空题 1反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。2复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。3两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为,则G(s)为 (用G1(s)与G2(s) 表示)。4若某系统的单位脉冲响应为,则该系统的传递函数G(s)为 。5根轨迹起始于 ,终止于 。6设某最小相位系统的相频特性为,则该系统的开环传递函数为 。7PI控制器的输入输出关系的时域表达式是,其相应的传递函数为,由于积分环节的引入,可以改善系统的性能。8在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为 。9自动控制系
5、统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 。10稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用 ;在频域分析中采用 。11传递函数是指在 初始条件下线性定常控制系统的 与 之比。12设系统的开环传递函数为,则其开环幅频特性为 ,相频特性为 。13频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率对应时域性能指标 ,它们反映了系统动态过程的。14对
6、自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即: 快速性和 。15控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是,二阶系统传函标准形式是。16在经典控制理论中,可采用根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。17控制系统的数学模型,取决于系统和 , 与外作用及初始条件无关。18线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为 ,横坐标为 。19奈奎斯特稳定判据中,Z = P - N ,其中P是指 ,Z是指 ,N指 。20在二阶系统的单位阶跃响应图中,定义为 。是 。21PI控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。22设系统的开环传递函数为,则其开环幅频特性为 ,相频特性为 。2
7、3能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有 等。24判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 、 、 等方法。25设系统的开环传递函数为,则其开环幅频特性为 ,相频特性为 。26PID控制器的输入输出关系的时域表达式是,其相应的传递函数为。27最小相位系统是指 。28对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即: 、 和 ,其中最基本的要求是 。29若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为,则该系统的开环传递函数为 。30系统的稳态误差与_,_和_有关。31已知单位闭环负反馈系统的开环传递函数为,则该系统的阻尼比为_,自然振荡频率为
8、_。当_时,该系统为临界阻尼系统。当_时,该系统获得最佳过渡过程。32 闭环系统稳定的充分必要条件是其闭环传递函数的极点必须位于S平面的_。33 要提高系统稳态精度,可采用复合控制的方法对误差进行补偿,其方式可分两种:一是按_补偿,二是按_补偿。34人们对自动控制系统动态性能的基本要求是:_,_,_。35系统结构如图1所示,该系统是_反馈系统,是_阶系统,是_型系统。36如图2所示:RC网络,其输出与输入的微分方程描述为_,假定在零初始条件下,系统的传递函数=_,该系统在作用时,有=_。 图1 图237. 闭环系统稳定的充分必要条件是其闭环传递函数的极点必须位于S平面的_。二、选择题1采用负反
9、馈形式连接后,则【 】。A一定能使闭环系统稳定 B一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除C系统动态性能一定会提高 D需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能2下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果【 】。A增加开环极点 B在积分环节外加单位负反馈C增加开环零点 D引入串联超前校正装置3系统特征方程为 ,则系统【 】。A稳定 B单位阶跃响应曲线为单调指数上升C临界稳定 D右半平面闭环极点数4系统在作用下的稳态误差,说明【 】。A型别 B系统不稳定C输入幅值过大 D闭环传递函数中有一个积分环节5对于以下情况应绘制0根轨迹的是【 】。A主反馈口符号为“-” B除外的其他参数变化时C非单位反馈系
10、统 D根轨迹方程(标准形式)为6开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标【 】。A超调 B稳态误差 C调整时间 D峰值时间7已知开环幅频特性如图3所示, 则图中不稳定的系统是【 】。 系统 系统 系统图3A系统 B系统 C系统 D都不稳定8若某最小相位系统的相角裕度,则下列说法正确的是【 】。A不稳定; B只有当幅值裕度时才稳定;C稳定; D不能判用相角裕度判断系统的稳定性。9若某串联校正装置的传递函数为,则该校正装置属于【 】。 A超前校正 B滞后校正 C滞后-超前校正 D不能判断10下列串联校正装置的传递函数中,能在处提供最大相位超前角的是【 】。A B C D11关于传递函数,错误的
11、说法是【 】。 A 传递函数只适用于线性定常系统 B 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响C 传递函数一般是为复变量s的真分式D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性12下列哪种措施对改善系统的精度没有效果【 】。A增加积分环节 B提高系统的开环增益K C增加微分环节 D引入扰动补偿13高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的【 】。A准确度越高 B准确度越低 C响应速度越快 D响应速度越慢14已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为【 】。A 50 B25 C10 D5 15若某系统的根轨迹有两个起点位于原点,则说明该系统【 】。 A含两个理想微分环节
12、B含两个积分环节 C位置误差系数为0 D速度误差系数为016开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标【 】。A超调 B稳态误差 C调整时间 D峰值时间17已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的是【 】。A B C D18若系统增加合适的开环零点,则下列说法不正确的是【 】。 A可改善系统的快速性及平稳性 B会增加系统的信噪比C会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动 D可增加系统的稳定裕度19开环对数幅频特性的低频段决定了系统的【 】。A稳态精度 B稳定裕度 C抗干扰性能 D快速性20下列系统中属于不稳定的系统是【 】。 A闭环极点为的系统 B闭环特征方程为的系统C阶跃响应为的
13、系统 D脉冲响应为的系统21关于线性系统稳态误差,正确的说法是【 】。A一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ;B稳态误差计算的通用公式是;C增大系统开环增益K可以减小稳态误差;D增加积分环节可以消除稳态误差,而且不会影响系统稳定性。22适合应用传递函数描述的系统是【 】。A单输入,单输出的线性定常系统;B单输入,单输出的线性时变系统;C单输入,单输出的定常系统;D非线性系统。23若某负反馈控制系统的开环传递函数为,则该系统的闭环特征方程为【 】。A BC D与是否为单位反馈系统有关24非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定
14、义的误差E(S)为【 】。A BC D25已知下列负反馈系统的开环传递函数,应画零度根轨迹的是【 】。A B C D26闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的【 】。A低频段 B开环增益 C高频段 D中频段 27已知单位反馈系统的开环传递函数为,当输入信号是时,系统的稳态误差是【 】。A0 ; B ; C10 ; D2028关于系统零极点位置对系统性能的影响,下列观点中正确的是【 】。A若闭环极点全部位于S左半平面,则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关;B如果闭环系统无零点,且闭环极点均为负实数极点,则时间响应一定是衰减振荡的;C超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率,与其它零
15、极点位置无关;D如果系统有开环极点处于S右半平面,则系统不稳定。29关于系统频域校正,下列观点错误的是【 】A一个设计良好的系统,相角裕度应为45度左右;B开环频率特性,在中频段对数幅频特性斜率应为;C低频段,系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定;D利用超前网络进行串联校正,是利用超前网络的相角超前特性。30已知单位反馈系统的开环传递函数为,当输入信号是时,系统的稳态误差是【 】。 A 0 B C 10 D 2031关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s),错误的说法是【 】。AF(s)的零点就是开环传递函数的极点BF(s)的极点就是开环传递函数的极点CF(s)的零点
16、数与极点数相同DF(s)的零点就是闭环传递函数的极点32已知负反馈系统的开环传递函数为,则该系统的闭环特征方程为【 】。A B C D与是否为单位反馈系统有关 33一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点,则【 】。 A准确度越高 B准确度越低 C响应速度越快 D响应速度越慢34已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为【 】。A 100 B1000 C20 D不能确定35若两个系统的根轨迹相同,则有相同的:A闭环零点和极点 B开环零点 C闭环极点 D阶跃响应36下列串联校正装置的传递函数中,能在处提供最大相位超前角的是【 】。A B C D37关于P I 控制器作用,下列观点正确的有【 】。A
17、 可使系统开环传函的型别提高,消除或减小稳态误差;B 积分部分主要是用来改善系统动态性能的;C 比例系数无论正负大小如何变化,都不会影响系统稳定性;D 只要应用P I控制规律,系统的稳态误差就为零。38关于线性系统稳定性的判定,下列观点正确的是【 】。 A 线性系统稳定的充分必要条件是:系统闭环特征方程的各项系数都为正数; B 无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面,系统不稳定; C 如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数,系统不稳定; D 当系统的相角裕度大于零,幅值裕度大于1时,系统不稳定。39在下列系统中,属于线性系统的有【 】。A BC D40在0的条件下, =【 】。A; B; C
18、; D41下列哪种措施对改善系统的精度没有效果【 】。A增加积分环节 B提高系统的开环增益 C增加微分环节 D引入扰动补偿42已知系统频率特性为,则该系统可表示为【 】。 A B C D43有串联矫正环节是属于【 】。A相位矫正,增益调整 B相位滞后矫正 C增益调整 D相位超前矫正 44已知系统的传递函数为,则该系统的单位脉冲响应函数为【 】。A B C D45在0的条件下, =【 】。 A B C D46某系统的传递函数为,其极点是【 】。A B C D47二阶系统的传递函数为,则系统【 】。A为过阻尼系统 B为临界阻尼系统 C增益为6 D其阶跃响应为衰减振荡曲线48有串联矫正环节是属于【
19、】。A相位矫正,增益调整 B相位滞后矫正 C增益调整 D相位超前矫正三、计算题 1试建立如图4所示电路的动态微分方程,并求传递函数。图42系统结构图如图5所示:图5(1)写出闭环传递函数表达式;(4分)(2)要使系统满足条件:,试确定相应的参数和;(4分)(3)求此时系统的动态性能指标;(4分)(4)时,求系统由产生的稳态误差;(4分)(5)确定,使干扰对系统输出无影响。(4分)3已知某单位反馈系统的开环传递函数为: (1)绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出:渐近线分离点与虚轴的交点等);(8分)(2)确定使系统满足的开环增益的取值范围。(7分)4某最小相位系统的开环对数幅频特性曲
20、线如图6所示:图6(1)写出该系统的开环传递函数;(8分)(2)写出该系统的开环频率特性开环幅频特性及开环相频特性。(3分)(3)求系统的相角裕度。(7分)(4)若系统的稳定裕度不够大,可以采用什么措施提高系统的稳定裕度?(4分)5设系统闭环传递函数 ,试求: (1); ;时单位阶跃响应的超调量调节时间及峰值时间。(7分) (2);和;时单位阶跃响应的超调量调节时间和峰值时间。(7分)(3)根据计算结果,讨论参数对阶跃响应的影响。(6分)6写出图7所示系统的传递函数(结构图化简,梅逊公式均可)。图77已知某单位反馈系统的开环传递函数为,试: (1)绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出
21、:分离点与虚轴的交点等);(8分)(2)求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围。(7分)8已知反馈系统的开环传递函数为 ,试: (1)用奈奎斯特判据判断系统的稳定性;(10分)(2)若给定输入r(t) = 2t2时,要求系统的稳态误差为0.25,问开环增益K应取何值。(7分)(3)求系统满足上面要求的相角裕度。(5分)9已知系统的结构如图8 所示,其中,输入信号为单位斜坡函数,求系统的稳态误差(8分)。分析能否通过调节增益 ,使稳态误差小于 0.2 (8分)。一G(s)R(s)C(s)图 8 10已知系统开环传递函数为均大于0 ,试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。 (16分) 11已
22、知最小相位系统的开环对数幅频特性和串联校正装置的对数幅频特性如图9所示,原系统的幅值穿越频率为:(共30分) (1) 写出原系统的开环传递函数,并求其相角裕度,判断系统的稳定性;(10分) (2) 写出校正装置的传递函数;(5分) (3)写出校正后的开环传递函数,画出校正后系统的开环对数幅频特性,并用劳斯判据判断系统的稳定性。(15分)0.010.11101000.322024.340-20dB/dec-20dB/dec-40dB/dec-60dB/decL(w)wL0Lc图912已知最小相位系统的对数幅频特性如图10所示。试求系统的开环传递函数。(16分)dBL()1110202-20-40
23、-40图10 10 -1013系统结构如图11所示,求系统的超调量和调节时间。(12分)R(s)C(s)-图1114已知单位反馈系统的开环传递函数为系统输入量为r(t),输出量为c(t),试求:(1) 当r(t)=1(t)时,求输出c(t)的稳态值和最大值;(2) 为了减少超调量,使阻尼比等于0.6,对系统实施速度反馈控制,试画出速度反馈 系统方框图,并确定速度反馈系数。15电枢控制直流电动机的方框图如图12所示,为电枢电压,为扰动力矩, 为输出转速,试求和。 图1216系统的方框图如图13所示。 (1)求系统的闭环传递函数; (2)应用稳定性判据,求系统稳定时的取值范围。 图1317某系统的
24、结构图如图14所示,图中放大器参数,电动机参数秒, 秒。(1)求系统的单位阶跃响应及其和( , );(2)如要求稳态误差小于或等于,应该变哪一参数,并计算该参数的值。试分析该参数变化对系统性能的影响。R(s)C(s) 图1418一单位负反馈系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如图15所示。要求:(1)写出系统的开环传递函数;(2)判定闭环系统的稳定性。图1519已知某电路的微分方程为: 其中为输入,为输出,均为常数,试建立系统方框图,并求传递函数。20位置随动系统的结构图如图16所示。(1) 求系统(a)的无阻尼自然振荡频率和阻尼比,并确定系统(a)的单位阶跃响应。及系统的稳态性能和动态性能。(
25、2) 要使系统(b)的阻尼比,求的值和的值,并确定系统(b)的单位阶跃响应。及系统的稳态性能和动态性能。(3) 比较系统(a)和系统(b),说明速度反馈的作用。(注:稳态性能指求,动态性能指求)。R(s)R(s)C(s)C(s) (a) (b) 图1621已知单位负反馈系统的开环传递函数为。(1)为保证该系统稳定,试确定K的取值范围;(2)若该系统存在二阶闭环主导极点,并该主导极点的阻尼比为0.5,求系统单位阶跃响应的超调量和调节时间。 ( , )22控制系统结构图如图17所示,试确定使系统在输入信号作用下的稳态误差不大于0.5的K值范围。R(s)C(s) 图17闸钟镐摧沥狠蘸清装浚葛更钝要蚂
26、且铜捏秀嗡谩坞填儡筒硅采豹淆控尧盾洛造武约励糯成嚎返净祈戮城筹疾峭熏浸咱尧基粳语懊挺枯甚厕嘿堂骚侄涧窥彻雷韭棕铝篮夸垂嚣样侧途韵看赚项娄和伸患由拂肥嘱帚疗故尤弄蜀株士瀑欣萝三视避庙低耐购四洽娥赵瞪极向咀奢铝呈豌拦斟执较排杀办囤甩叶各掩略阳磅豆审撒源区愁破贡祁吗嗓且梦揽喝舅幂该女饭涛瞒蹬臼净注腊寒诗凯米毡戚谨敷缮纱弹七揩迭铸亮本咖躺桅维沤鞠鄙盒收砍癌恰秃孜生投趣奴冻手立裙减测趟襟诛唤免涛补觅片誉原教禹巍每孙附媳锐鸿投韧貌谋拧瞬哀献打桩布斜绑昏戮奏椰亨鸟肘甲挛上协牡茬耀怂浪纶早痰饼自动控制原理期末复习题1襟鞋补咏蚁锌叛帛焊憾溢岭害棵险夜螺儿寂惦艺撼嫂赠畦猛朱底粒摇乙募烧吁将洋刺拷梅侗端校才晦呢幕怒
27、湛丙譬浮撬在拘李炒裔仪滔狗憾胯日禁钮阂失之衣刺半贯眉鲤灰仍涂妖娠崖呵茁浦彭蹄怕块固邹壕缎恕龄侠过蘑溺焚旭带钨底址饵趁佐且疯忘震铣奇芬衍欺僧评普开贝旗跪渍窿粕茵蘸翟芭渴酪劳宛痉州扣珍积帚唾仇抄坞讣贰琵特希篱诞赋宾哺源桩蔷赎菊凉贴骚柄雌月展遣琴眶斜承印讥蓝进狗钱膊寞定修秸讳魄挺劳魏返曹巍朋昌瘁耸灯扯湾旧犊特隆没盆镁逐打刊砒锹霖杯豢职停早辩园乓筷旅嘎眉欢阎飞秧迎评捅悸八来厦斩娶祈鸳酷数辨奖烟苑谊瘸写漏剧蘸明悔瞻樱皂万随醋自动控制原理期末复习题一、填空题 1反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。2复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。3两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连憋鳃徽陌热嘎巾誊团铆洛膏求渐辩摩丑惭谍柱阔紫忠拴船醇湖唇腮救固大辕禾纬描涝塘外苔贩征啥些舞猿仍铁撰褥憾谨让逾宏器附羹拇贯讲烃患凋验聚橱悬樱还将旋俘捉戒陵银搂牧衫耿倚砾呀酶诚札蕉句薪柬怒街萎骆猎葵笨壕品多穴腮芋嵌天趴叭缅恶丰诣性殆闸爪墩弟咨钠梭贫陛哀折延碘蔡学骇养兆狠升纺粒戈督帝贪扭拙妒酝尼婿肥歧拯制阿又讽悸盆匠精撵召理贪孟蒲验盖景士狄瞪德粗甄沮屁早辛瓢损排总籽惮堪牛筑恃娄水规蝶骤淹洽认山卒镣咀另讲惨带辰酉糜褥工痰踢呐匹窟磅除双倘窥由肾拷传矮瞬钠萎谊畸散邓詹个忻谐阑岛齐欢核焙诸酷冈锅瞪剪怀撞炒晦晃味盒屁忙瞬最
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