自控復(fù)習(xí)答案.doc

一、單項(xiàng)選擇題1設(shè)某系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，則其頻率特性奈氏圖起點(diǎn)坐標(biāo)為( C )A(-10，j0) B(-1，j0) C(1，j0)D(10，j0)2在串聯(lián)校正中，校正裝置通常（B）A串聯(lián)在前向通道的高能量段B串聯(lián)在前向通道的低能量段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3已知單位反饋控制系統(tǒng)在階躍函數(shù)作用下，穩(wěn)態(tài)誤差ess為常數(shù)，則此系統(tǒng)為（A）A0型系統(tǒng) BI型系統(tǒng) C型系統(tǒng)D型系統(tǒng)4設(shè)某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)，當(dāng)0.5rads時(shí)，其頻率特性相位移(0.5)=（A）A B CD5線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在零初始條件下（ D）A系統(tǒng)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比B系統(tǒng)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之比C系統(tǒng)輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比D系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比6控制系統(tǒng)中,基本環(huán)節(jié)的劃分，是根據(jù)（D）A元件或設(shè)備的形式B系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)C環(huán)節(jié)的連接方式D環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型7比例微分控制器中，微分時(shí)間常數(shù)越大，則系統(tǒng)的（A）A動(dòng)態(tài)偏差越小B動(dòng)態(tài)偏差越大C振蕩越小D過(guò)渡過(guò)程縮短8同一系統(tǒng)，不同輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間傳遞函數(shù)的特征方程（A）A相同 B不同 C不存在D不定92型系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（B）A60dBdecB40dBdecC20dBdecD0dBdec10已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，則相位裕量的值為（B）A30 B45 C60D9011單位拋物線輸入函數(shù)r(t)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是（D）Aat2 BRt2 Ct2Dt212當(dāng)二階系統(tǒng)特征方程的根為具有負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)根時(shí)，系統(tǒng)的阻尼比為（C）A0 B0 C01D113一階系統(tǒng)G(s)=的時(shí)間常數(shù)T越大，則系統(tǒng)的輸出響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間(A)A越長(zhǎng) B越短 C不變D不定14若一系統(tǒng)的特征方程式為(s+1)2(s2)2+30，則此系統(tǒng)是（C）A穩(wěn)定的B臨界穩(wěn)定的C不穩(wěn)定的D條件穩(wěn)定的15超前校正裝置的最大超前相角可趨近（D）A90 B45 C45D9016單位階躍函數(shù)的拉氏變換是（C）A B C1/SD117單位斜坡函數(shù)r(t)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是r(t)=（C）Aa2t Bt2 CtDvt18在實(shí)際中很少單獨(dú)使用的校正方式是（D）A串聯(lián)校正 B并聯(lián)校正 C局部反饋校正D前饋校正19滯后校正裝置的最大滯后相角可趨近（A）A-90 B-45 C45D9020線性定常離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程式的根在Z平面（A）A單位圓內(nèi)B單位圓外C右半平面D左半平面21當(dāng)二階系統(tǒng)的根分布在根平面的虛軸上時(shí)，系統(tǒng)的阻尼比為（B）A0 B=0 C01D122設(shè)二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)G（s）=，則其對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線的轉(zhuǎn)角頻率為（B）A2rad/s B4rad/s C8rad/sD16rad/s23設(shè)某環(huán)節(jié)頻率特性為G(j)，當(dāng)，其頻率特性相位移為（B）A-180 B-90 C0D4524控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess反映了系統(tǒng)的（A）A穩(wěn)態(tài)控制精度 B相對(duì)穩(wěn)定性 C快速性D平穩(wěn)性25已知單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，該系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)是（D）A穩(wěn)定的 B條件穩(wěn)定的 C臨界穩(wěn)定的D不穩(wěn)定的26系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)T=1s時(shí)，系統(tǒng)的相位裕量為（B）A30 B45 C60D9027某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(s)=k，該校正裝置為（B）A滯后校正裝置B超前校正裝置 C滯后超前校正裝置D超前滯后校正裝置28設(shè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率特性G(j，則其對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線中頻段斜率為（B）A-60dB/decB-40dB/dec C-20dB/decD0dB/dec29若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=，則其頻率特性的實(shí)部R()是（ A ）AB- CD-30已知系統(tǒng)前向通道和反饋通道的傳遞函數(shù)分別為G（s）=，當(dāng)閉環(huán)臨界穩(wěn)定時(shí)，Kh值應(yīng)為（C）A-1 B-0.1 C0.1D1二、填空題1在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中增加零點(diǎn)，可使根軌跡向_左_方移動(dòng)。2慣性環(huán)節(jié)G(s)的對(duì)數(shù)幅頻漸近特性在高頻段范圍內(nèi)是一條斜率為20dBdec，且與軸相交于_的漸近線。3二階閉環(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)_大于0_。4反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)給定值和_反饋_的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。5線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在_零初始_條件下，系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換的比。6在單位斜坡輸入信號(hào)作用下，I型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess=_。7對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線在低頻段斜率為_(kāi)-20 dB/dec_。8二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型式為_(kāi)(或)。9若線性定常系統(tǒng)輸入端作用一個(gè)正弦信號(hào)，則系統(tǒng)的_穩(wěn)態(tài)_輸出也為正弦信號(hào)，且頻率與輸入信號(hào)相同。10就相角而言，PI調(diào)節(jié)器是一種_滯后_校正裝置。11常規(guī)控制器中放大元件的作用是把_偏差信號(hào)_放大，并為反饋信號(hào)提供信號(hào)源。12響應(yīng)曲線達(dá)到過(guò)調(diào)量的 _峰值/最大值_所需的時(shí)間，稱為峰值時(shí)間tp。13若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)，則相應(yīng)的頻率特性為_(kāi)G（j）_。14慣性環(huán)節(jié)G（s）=的對(duì)數(shù)幅頻特性為L(zhǎng)（）=_。15積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為_(kāi)-20_dBdec。16二階系統(tǒng)的阻尼比在_大于等于1_范圍時(shí)，響應(yīng)曲線為非周期過(guò)程。17從相位考慮，PD調(diào)節(jié)器是一種_超前_校正裝置。18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_代數(shù)和_。19遲延環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖為一個(gè)_單位圓_。20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_動(dòng)態(tài)_性能，高頻段主要反映系統(tǒng)抗干擾的能力。簡(jiǎn)答題1.自動(dòng)控制 答：自動(dòng)控制就是應(yīng)用控制裝置自動(dòng)地 、有目的地控制或操縱機(jī)器設(shè)備或過(guò)程,使之具有一定的狀態(tài)和性能2.數(shù)學(xué)模型答：控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,是描述系統(tǒng)內(nèi)部各物理量(或變量)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式3.傳遞函數(shù) 答：當(dāng)初始條件為零時(shí),系統(tǒng)輸出量的拉氏變換表達(dá)式與系統(tǒng)輸入量的拉氏變換表達(dá)式之比,稱為該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)4.最大超調(diào)量 答：響應(yīng)的最大值與穩(wěn)態(tài)值之差稱為最大超調(diào)量5.諧振峰值 答：閉環(huán)幅頻最大值與零頻幅值之比，即Mr=Mm/M0,稱為諧振峰值，它反映了系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。6.串聯(lián)校正 答：校正裝置與系統(tǒng)的廣義對(duì)象串接在前向通道的校正方式叫串聯(lián)校正7.并聯(lián)校正 答：校正裝置與系統(tǒng)的某個(gè)或某幾個(gè)環(huán)節(jié)反向并接, 構(gòu)成局部反饋, 稱為并聯(lián)校正8.閉環(huán)極點(diǎn) 答：使系統(tǒng)閉環(huán)特征方程式等于零的點(diǎn)稱為閉環(huán)極點(diǎn)9.線性系統(tǒng)穩(wěn)定的定義及充分必要條件 答：若線性控制系統(tǒng)在初始擾動(dòng)的作用下,其輸出隨著時(shí)間的推移逐漸衰減并趨向于零,則該系統(tǒng)為漸近穩(wěn)定,簡(jiǎn)稱穩(wěn)定;反之,稱該系統(tǒng)不穩(wěn)定 系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是:系統(tǒng)特征方程的所有根都具有負(fù)實(shí)部 10.論述無(wú)源超前校正網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)? 答：特點(diǎn): 零點(diǎn)在極點(diǎn)的右邊; 網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)增益小于1,故對(duì)輸入信號(hào)具有衰減作用; 從幅頻曲線上看,有一段直線的斜率為正20分貝十倍頻程, 所以超前網(wǎng)絡(luò)具有微分作用11.設(shè)控制系統(tǒng)的方框圖如圖所示，當(dāng)輸入信號(hào)r1(t)1(t)，r2(t)2t同時(shí)作用時(shí)，試計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差essr。解13.某一典型單位負(fù)反饋二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如下圖所示,求此閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) 解：峰值時(shí)間 最大超量 解得根據(jù)如圖系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性，判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定穩(wěn)定 Z=P-R=0穩(wěn)定 Z=P-R=0不穩(wěn)定 N=-1 R=2N=-1 Z=P-R=20穩(wěn)定 R=0Z=P-R=0不穩(wěn)定 N=-1 Z=P-R=1-(-2)=30不穩(wěn)定 N=-1 R=2N=-2 Z=P-R=20穩(wěn)定 Z=P-R=014.已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：繪出對(duì)數(shù)漸近幅頻特性曲線以及相頻特性曲線 2確定系統(tǒng)穩(wěn)定裕度解答：1、該系統(tǒng)是由積分、放大和兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成的，K=10 20lgK=20dB 低頻為積分放大環(huán)節(jié)，在，K=20分貝處作 -20dB/dec直線在處作 -40dB/10 dec直線，在處作 60dB/10 dec直線因此相角從-90度單調(diào)遞減到-270度2、 15.設(shè)