自动控制复习题

第一章绪论自动控制理论的三个发展阶段是（经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论）误差量指的是（给定量）与反响量相减后的输出量负反响是指将系统的（输出量）直接或经变换后引入输入端，与（输入量）相减，利用所得的（误差量）去控制被控对象，达到减少误差或除掉误差的目的。对控制系统的基本要求有（牢固性、快速性、正确性）牢固性是系统正常工作的必要条件，，要求系统稳态误差（要小）快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程，超调量（要小），调治时间（要短）自动控制理论的发展进度是（经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论）经典控制理论主若是以（传达函数）为基础，研究单输入单输出系统的解析和设计问题第二章自动控制系统的数学模型数学模型是描述系统输出量，输入量及系统各变量之间关系的（数学表达式）传达函数的分母多项式即为系统的特色多项式，令多项式为零，即为系统的特色方程式，特色方程式的根为传达函数的（极点），分子的形式的根是传达函数的（零点）惯性环节的传达函数为（1）Ts1惯性环节的微分方程为（Tdc(t)+c（t）=r(t)d(t)5.振荡环节的传达函数为（G（s）=s22）2ns2n系统的开环传达函数为前向通道的传达函数与反响通道的传达函数的（乘积）信号流图主要由（节点和支路）两部分组成前向通道为从输入节点开始到输出节点停止，且每个节点经过（一次）的通道前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的（乘积）10.在线性定常系统中，当初始条件为零时，系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比称作系统的（传达函数）11.传达函数表示系统传达，变换输入信号的能力，只与（结构和参数）有关，与（输入输出信号形式）没关12.信号流图主要由两部分组成：节点和支路，下面有关信号流图的术语中，正确的选项是（B）A．节点表示系统中的变量或信号B．支路是连接两个节点的有向线段，支路上的箭头表示传达的方向，传达函数标在支路上C．只有输出支路的节点称为输入节点，只有输入支路的节点为输出节点，既有输入支路又有输出支路的节点称为混杂节点D．前向通道为从输入节点开始到输出节点停止，且每个节点经过（一次）的通道，前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的乘积13.求图示无源网络的传达函数U。（s）/Ui(s)解：依照电压之比等于阻抗之比，可得网络的传达函数为(R2Ls)//(1U0(s))C2sUi(s)=11R1(R2C1sLs)//C2s=C1C2s2(R2Ls)1)(R2Ls)(R2Ls)](R1C1s1)C2s[(R1C1s14.求无源网络的传达函数U。（s）/Ui（s）解：依照电压之比等于阻抗之比，可得网络的传达函数为(R21U。（s）Ls)//R2LsCs=R1LCs2Ui（s）=R1(R21(R1R2CL)sR1R2Ls)//Cs15.求图示有源网络的传达函数U。（s）/Ui（s）解：依照电压之比等于阻抗之比，可得网络的传达函数为R2//1U。（s）=-C2sUi（s）1R1C1s=-R2C1s(R1C1s1)(R2C2s1)=-

Ks(T1s1)(T2s1)其中：T1=R1C1;T2=R2C2;T31=R3C1;T32=R3C2求图示有源网络的传达函数U。（s）/Ui（s）解：流过R1的电流为I0（s）=Ui(s)=Ui(s)R11R1C1s1C1sC1s流过R2的电流为1U。（）C2sI1(s)=-s*R2*11R2C2sC2s1R3R2C2sU。=-(s)R2R3C2sR2R3令I0（s）=I1（s），得网络的传达函数为U。（s）=-Ui（s）=-

R2R3C2sR2R3R1C1s1C1sR2R3C1C2s2C1(R2R3)sR1C1s1求图示有源网络的传达函数U。（s）/Ui（s）解：设第一级和第二级运算放大器的输出端电压分别为u1和u2，根据运放电路的虚地看法，可以列出以下方程组Ui(s)+U。(s)U1(s)R0R0=-1R1//C1sU1(s)U2R21C2sU2(s)U0(s)R3R4消去中间变量U1(s)和U2（s），整理得系统的闭环传达函数为U。(s)R1R4Ui(s)R1R4R0R2R3C3s(R1C1s1)18.已知系统结构图以下，画出信号流图，尔后利用梅森公式求系统的传达函数。解：有两条前进通道：P1=G1G2P2=G2G3有一个回路：L1=-G1G2H1其余因式为：△1=△2=1其特色式为：△=1-L1=1+G1G2H1所以传达函数为：C(s)

G1G2

G2G3R(s)

1G1G2H119..已知系统结构图以下，画出信号流图，尔后利用梅森公式求系统的传达函数。解：一条前向通道：P1=G13个回路：L1=-G1L2=-G1L3=-G2所以：La=-（2G1+G2）有一对互不接触的回环：∑Lb=G1G2其余因式为：△1=1+G2其特色式为：△=1-∑La+∑Lb=1+2G1+G2+G1G2所以传达函数为：C(s)G1(1G2)R(s)12G1G2G1G2第三章时域法1.设某一闭环控制系统的单位阶跃响应为c（t）=1-e-3t+e-4t,则该系统2的闭环传达函数为（s6s12））。s(s3)(s4)若某系统的单位脉冲响应为g(t)=10e-0.2t+5e-0.5t,则该系统的闭环传递函数为（15s15）。0.2)(s0.5)(s在自动控制系统中，对控制系统性能的三点要求是：牢固性、正确性、快速性二阶系统的超调量表达式为（σ%=e-ξπ／12）系统特色方程的全部跟都在左平面的充分必要条件是劳斯表的第一列系数都是（正）。设系统的初始条件为零，其微分方程为0.5c(t)+c(t)=10r(t),则系统的单位阶跃响应为（1/1+Kp）。在劳斯表中，若某一行元素全为零说明闭环系统存在（共轭复）根。在劳斯表中，若某一列的元素从上至下为3、0.7、9、-5，则该系统在s右半平面的极点数是（1）。169.已知单位负反响系统开环传达函数G（s）=s(s20)2.5）。

,则阻尼比ζ=10.已知一阶惯性环节的传达函数为G（s）=k，则在单位阶跃信Ts1tt号r(t)=1(t)作用下的相应c(t)=（k-keT=k(1-eT)11.一阶系统中，当调治时间ts=3T，对应的误差带是（5%）。12.某系统在输入信号r(t)=1+t的作用下，测得输出相应为e-10t，已知初始条件为零，系统的传达函数为（G（s）=10=1）。s100.1s1)13.系统零初始条件下的单位阶跃响应为c(t)=1-1.25e-1.2tsin(1.6t+53.1。)，系统的传达函数为（G（s）5）。=s22.4s44已知二阶系统的传达函数为（）s2，则阻尼比为（0.6）。14.Gs=2.4s415.单位负反响系统的开环传达函数为G（s）=K，阻尼系数ζ1)s(0.1s=0.5时的K值为（10）。16.单位负反响系统的开环传达函数为G（s）=1，则闭环s(s2)(s4)传达方程为（s(s+4)(s+2)+1=0）。17.已知某二阶系统的单位阶跃响应为等幅振荡曲线，则该系统的阻尼比的取值为（0）。18.控制系统牢固的充分必要条件是，系统全部闭环绩点都在s平面的（左）半部分。19.某I型系统的输入信号为单位阶跃信号，则该系统的稳态误差为（0）。20.在典型二阶系统中，当阻尼比的值等于1的时候，其闭环系统根的情况是（两个相等负实根）。21.采用负反响连接后，则（D）必然能使闭环系统牢固系统动向性能必然会提高必然能使搅乱引起的误差逐渐减小，最后完好消失需要调整系统的结构参数，才能改进系统性能22.以下那种措施对改进系统的精度没有收效（C）增加积分环节增加微分环节提高系统的开环增益引入扰动补偿23.若系统增加合适的开环零点，则以下说法不正确的选项是（C）可改进系统的快速性和牢固性会增加系统的信噪化会使系统的根轨迹向s平面的左方波折或搬动可增加系统的牢固性1624.已知单位复反响的开环传达函数为G（s）=，则系统的输s(s5)出响应曲线为（B）发散的B.衰减的C.等幅震荡的D.单调上升的25.自动控制系统在输入信号和搅乱信号同时存在时，其稳态误差是（A）。两者稳态误差之和两者稳态误差较小者两者稳态误差较大者D.输入信号的稳态误差26.已知系统的开环传达函数为增益为（B）A.100B.1000C.20D.50027.已知某控制系统闭环特色方程