控制工程基础简答题

1、 PAGE PAGE 6（1）何谓控制系统,开环系统与闭环系统有哪些区别？统构造简单、不存在不稳定问题、输出量不用测量;闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。（2)什么叫相位欲量?什么叫幅值裕量？相位裕量是指在乃奎斯特图上，从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线， 该直线与负实轴的夹角。幅值裕量是指在乃奎斯特图上，乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。（3)PIDkpkDKI/s(4）什么叫校正(或补偿）？所谓校正，就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数,以改善系统性能的方法。（5)请简述顺馈校正的特点？的影响.传递函数的主要特点有哪些？传递函数反映系统本身的动态特性,

2、只与本身参数结构有关，与外界输入无关ss其传递函数相同机械控制工程主要研究并解决的问题是什么?有关问题，即系统分析当系统已定，且系统的输出也已给出,要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最优控制求，即最优设计即系统的识别当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中的有关信息，即滤液与预测在系统校正中，常用的性能指标有哪些？时域性能指标,包括瞬态响应指标（即上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间）和稳态性能指标（即稳态误差)频域性能指标，包括相位裕量、幅值裕量、截止频率、带宽(9)求拉氏变换的方法有哪些?查表法有理函数法部分分式法(10）简述二阶欠阻尼系数，Wn 与性能指标M

3、P（超调量）、Ts（调整时间）的关系二阶欠阻尼系统若不变，增大（或减小）Wn ，则超调量MP 不变，调整时间Ts 减小（或增大)；若Wn 不变，增大（或减小） ,则超调量 MP 减小（或增大）， 调整时间 Ts 减小（或增大)（11）简述串联超调校正环节的作用？的增益和型次都未变化，所以稳态精度变化不大.（13）终值定理的应用条件是什么？f（t)及其一阶导数都是可拉氏变换的,并且除在原点处唯一的极点外， sF(sjwt-f（t）limtf（t）limF(s） so(14）什么叫系统分析?身的有关问题，即系统分析(15）对数坐标图的主要优点有哪些？图设计、校正及系统识别等方面，优点更为突出对数分

4、度有效地扩展了频数范围, 尤其是低频段的扩展，对工程系统设计具有重要意思.（16）简述拉氏变换中部分分式法的步骤？和,再分别求出各个分式的原函数，总的原函数即可求得（17)什么性能？GC（S）1Ts1,1，可增加相位欲度,调整频带宽度 Ts1影响系统稳态误差的因数有哪些?影响系统稳态误差的因数有系统的类型、开环增益和输入信号什么叫机械系统的动软度和动刚度？柔度；机械系统的频率特性的倒数就是机械系统的动刚度对控制系统的基本要求是什么?稳定性、快速性和准确性什么是数学模型？数学模型是系统动态特性的数学表达式.建立数学模型是分析、研究一个动态系统特性的前提,一个合理的数学模型应以最简化的形式，准确地

5、描述系统的动态特性线性系统的主要特征是什么？的相应，等于各个外加作用单独作用的响应之和简述系统时间响应的概念？机械工程系统在外加力作用激励下其输出量随时间变化的函数关系称之为系统的时间响应，通过时间响应的分析可以揭示系统本身的动态特性（24)在频率特性的图形表示方法中，常用的方法有哪几种? 共有三种：对数坐标图或称伯德图极坐标图或称乃奎斯特图对数幅-相图。(25)判断定常系统是否稳定的方法有哪几种?劳斯判据；胡尔维茨判据;乃奎斯特稳定性判据；根轨迹法反馈校正和串联校正相比，所具有的有点是那些?统带来的不利影响什么是反馈（包括正反馈和负反馈）180）之为“正反馈”劳斯-胡尔维茨稳定性判据的根据是

6、什么？程的根是否具有负实部，从而判定系统是否稳定（29）在干扰作用点至系统输入口的前向通道中,提高增益和设置积分环节 (31）系统的频域性能指标有那些?相位裕量、幅值裕量、截止频率及频宽、谐振频率和谐振峰值（32）频率特性和传递函数的关系是什么？G（s)，G(jw)，sjw（33)什么性能？G（s)=Ts+1/aTs+1,提高系统的稳态精度（34）什么是系统频率特性的截止频率?系统闭环频率特性的幅值下降到其零频率幅值以下 3dB 时的频率（35)系统时间响应的瞬时响应反映哪方面的性能？而稳态响应反映哪方面的性能?系统响应的准确性负实根？要使根具有两个不相等的负实根，必须满足wn0 2101(3

7、7）请简述拉斯变换的卷积定理？G(s)L0t式中0f（t）g（）df(t）*g(t)，称作 f(t）和 g（t）的卷积(38）已知零初始条件下某系统的单位脉冲响应，能否求出该系统的闭环传递函数?若可以，如何求？可以，将零初始条件下单位脉冲响应求拉斯变换即为该系统的闭环传递函数(39)控制系统稳定性的定义是什么?系统在受到外界扰动作用时，其被控制量将偏离平衡位置,当这个扰动作用去除平衡状态，则该系统是稳定的（40)试从控制的观点分析反馈校正的特点?给系统带来的不利影响（41）实现校正的方式有哪几种？ t 串联校正、并联校正和 PID 校正1如何求？答:可以。将零初始条件下单位脉冲响应求出拉氏变换

8、即为该系统的闭环传递函数。S慢？为什么?答:一阶系统越靠近 S 平面原点，其阶跃响应速度越慢。什么是主导极点？的闭环极点，主导极点对系统的响应起主导作用。4。 采用何种方式可以同时减小或消除控制输入和干扰作用下的稳态误差？答：为了降低由扰动引起的误差，可以增大扰动作用点前面的传递函数G（0)的值，也可以再扰动点前加入积分环节。5. 最小相位系统和非最小相位系统的频率特性有何异同? 答：两者的幅值频率相同，但是相位频率不通非最小相位系统的相角变化绝对值比最小相位系统的相角变化绝对值大。6。 简述相位超前，相位滞后校正的优缺点是什么?答：相位超前校正:加快系统响应速度,提高系统稳定性。 稳态精度变化不大.相位滞后校正：提高稳态精度，提高系统稳定性。 降低了系统响应速度。7. 试阐述绘制伯德图的一般方法步骤。答:1。有传递函数求出频率特性并将其化为典型环节特性相乘的形式。2.求出各环节的转角频率，阻尼比以及其他参数。分别画出各环节的幅频曲线的渐近线和相频曲线。各环节的幅频曲线相叠加，得到系统幅频曲线渐近线并修正。5