控制工程简答题

1、47、传递函数：传递函数是指在零初始条件下，系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。48、系统校正：为了使系统达到我们的要求，给系统加入特定的环节，使系统达到我们的要求，这个过程叫系统校正。49、主导极点：如果系统闭环极点中有一个极点或一对复数极点据虚轴最近且附近没有其他闭环零点，则它在响应中起主导作用称为主导极点。52、峰值时间：系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为峰值时间。53、动态结构图：把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中，并把相应的输入输出信号分别以拉氏变换来表示从而得到的传递函数方块图就称为动态结构图。57、程序控制系统:输入信号是一个已知的函

2、数，系统的控制过程按预定的程序进行，要求被控量能迅速准确地复现输入，这样的自动控制系统称为程序控制系统。58、稳态误差：对单位负反馈系统，当时间t趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。60、零阶保持器：零阶保持器是将离散信号恢复到相应的连续信号的环节，它把采样时刻的采样值恒定不变地保持（或外推）到下一采样时刻。62、常见的建立数学模型的方法有哪几种？各有什么特点？有以下三种：(1)机理分析法：机理明确，应用面广，但需要对象特性清晰,(2)实验测试法：不需要对象特性清晰，只要有输入输出数据即可，但适用面受限,

3、(3)以上两种方法的结合:通常是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥了各自的优点，克服了相应的缺点63、PD属于什么性质的校正？它具有什么特点？超前校正。可以提高系统的快速性，改善稳定性64、幅值裕度，相位裕度各是如何定义的？65、典型的非线性特性有哪些？饱和特性、回环特性、死区特性、继电器特性66、举例说明什么是闭环系统？它具有什么特点？既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响，存在系统稳定性问题。68、减小系统在给定信号或扰动信号作用下的稳态误差的方法主要有那些？、保证系统中各环节（或元件）的参数具有一定的精度及线性性；、适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道的增益

4、；、适当增加系统前向通道中积分环节的数目；、采用前馈控制（或复合控制）。69、连续控制系统或离散控制系统稳定的充分必要条件是什么？连续控制系统稳定的充分必要条件是闭环极点都位于S平面左侧；离散控制系统稳定的充分必要条件系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。70、非线性系统和线性系统相比，有哪些特点?非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系，也不适用叠加定理；非线性系统的稳定性不仅与系统的结构和参数有关，而且也与它的初始信号的大小有关；非线性系统常常会产生自振荡。71、自动控制系统的数学模型有哪些?自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。72、定值控制系统、

5、伺服控制系统各有什么特点？定值控制系统为给定值恒定，反馈信号和给定信号比较后控制输出信号；伺服控制系统为输入信号是时刻变化的，输入信号的变化以适应输出信号的变化。73、从元件的功能分类，控制元件主要包括哪些类型的元件？控制元件主要包括放大元件、执行元件、测量元件、补偿元件。74、对于最小相位系统而言，若采用频率特性法实现控制系统的动静态校正，静态校正的理论依据是什么？动校正的理论依据是什么？静态校正的理论依据：通过改变低频特性，提高系统型别和开换增益，以达到满足系统静态性能指标要求的目的。动校正的理论依据：通过改变中频段特性，使穿越频率和相角裕量足够大，以达到满足系统动态性能要求的目的。75、

6、在经典控制理论中用来分析系统性能的常用工程方法有那些？分析内容有那些？常用的工程方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法；分析内容：瞬态性能、稳态性能、稳定性。1如何测量得到一个不稳定环节的稳定性？断开闭环系统，测量开环频率特征。可以通过比较输入正选信号与输出振幅比逐点画图，也可以用系统分析仪。这样可以画出伯德图奶奎斯特图，从而分析频率特性。2增加系统的开环增益，对于闭环控制系统的性能有怎样的影响？增大了系统无阻尼震荡频率，减小系统的阻尼比，降低了系统的动态性能。误差系数有所增大，减小了稳态误差，因而提高了系统的精度。3滞后超前串联校正能够改善系统性能的原因？超前：利用超前相角补偿系统的滞后相角

7、改善系统的动态性能，如增加相位裕度，提高系统的稳定性,增加系统的快速性。滞后：利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性，可以降低系统的截止频率，提高系统的相位裕度。4从控制观点分析飞机在气流中和轮船在海浪中能保持预定航向行驶的原因。两者的控制系统是采用反馈的闭环控制系统，对于外部的扰动有一定的抑制能力，气流和海浪相对于系统是扰动，在扰动的作用下，闭环反馈系统能够保持原看来的性能。5惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节？在什么条件下可以近似为积分环节？T1是可以近似为积分环节6在调试某个采用PI控制器的控制系统时，发现输出持续震荡。试分析可以采取哪些措施解决问题？7某个被控对象的模型为H

8、(s)，有人认为只要在被控对象前串联环节1/H（s），这个开环控制系统就具有很好的性能。这种做法可行吗？为什么？8自动控制系统通常通过负反馈构成一个闭环控制系统。简述负反馈的主要作用。（3个）被控量直接间接地的参与控制，从而使系统具有自动修正偏差的作用9在绘制连续系统频率特性bode图的幅频特性时，常采用（对数频率分贝）坐标。简述原因。（3个）横坐标w以对数分度，能够将w=0紧凑地表示在一张图上，既能够清楚地表明频率特性的低频、中频段这些重要的频率特性，也能够大概地表示高频段部分频率特性。纵坐标采用分贝具有鲜明的物理意义，而且也能将取值范围为0的频率特性紧凑地表示在一张图上。采用对数坐标后，幅

9、频特性曲线能够用一些支线近似，大大简化了伯德图的绘制10系统在某个输入信号作用下的稳态误差为无限大，是否意味着系统不稳定？请给出明确的判断，并简述理由。不意味着不稳定。对单位负反馈系统，当时间t趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。和系统的稳定性无关11与劳斯判据相比，nyquist判据的主要优点有哪些？（3个）计算方便，判断较直观，容易计算临街稳定时的参数，能直接从系统的频率特性等实验数据来分析、设计系统。13列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系，也不适用叠

10、加定理；非线性系统的稳定性不仅与系统的结构和参数有关，而且也与它的初始信号的大小有关；非线性系统常常会产生自振荡。15如何测量得到一个含积分环节的频率特性构成一个稳定的闭环控制系统，在闭环系统中分别测量环节的输出和输入处信号，从而获得频率特性16相比较经典控制理论现代控制理论中出现了哪些新的概念5个以上17控制系统开环幅频特性的各个频段分别影响控制系统的哪些性能低频段影响系统是否产生误差和稳态误差的大小。中频段影响系统的稳定性，中频段斜率为-20dB/dec系统稳定，中频段斜率为-60dB/dec系统不稳定，中频段斜率为-40dB/dec系统可能稳定可能不稳定。高频段影响系统的抗干扰能力。18

11、滞后超前串联校正改善系统性能的原因。（1）降低截止频率，（2）中频段提高相位裕度，（3）避免了单独采用超前校正或单独采用滞后校正的不足。19惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节。在惯性时间常数很小的情况下。20列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。（1）是否满足叠加原理（2）是否有可能产生自激振荡，（3）系统的特性（如稳定性）与初始状态是否有关。21现实中，真实的系统都具有一定程度的非线性特性和时变特性，但是理论分析和设计经常采用线性时不变模型的原因。15如何测量得到一个含积分环节的频率特性构成一个稳定的闭环控制系统，在闭环系统中分别测量环节的输出和输入处信号，从而获得频率特性16相比

12、较经典控制理论现代控制理论中出现了哪些新的概念5个以上17控制系统开环幅频特性的各个频段分别影响控制系统的哪些性能低频段影响系统是否产生误差和稳态误差的大小。中频段影响系统的稳定性，中频段斜率为-20dB/dec系统稳定，中频段斜率为-60dB/dec系统不稳定，中频段斜率为-40dB/dec系统可能稳定可能不稳定。高频段影响系统的抗干扰能力。18滞后超前串联校正改善系统性能的原因。（1）降低截止频率，（2）中频段提高相位裕度，（3）避免了单独采用超前校正或单独采用滞后校正的不足。19惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节。在惯性时间常数很小的情况下。20列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。（1）是否满足叠加原理（2）是否有可能产生自激振荡，