自控复习(答案打印版)

设某系统开坏传递函数为G(s)二——，则其频率特性奈氏图起点坐标为(C)(s・+s+10)(s+l)A.(-10,j0)B.(-1,jO)C.(1,jO)D.(10,jO)在串联校正中，校正装置通常(B)A.串联在前向通道的高能量段B.串联在前向通道的低能量段C.串联在反馈通道的高能量段D.串联在反馈通道的低能量段已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差纭为常数，则此系统为(A)A.0型系统B.I型系统C.II型系统D.III型系统设某环节的传递函数为G(s)=丄，当3=0.5“d/s时，25+1其频率特性相位移B(o.5)=(A)A."JB・7C・訂＜5.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下(D)A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换Z比D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换Z比6.控制系统中，基本环节的划分，是根据(D)A.元件或设备的形式B.系统的物理结构C.A."JB・7C・訂＜5.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下(D)A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换Z比D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换Z比6.控制系统中，基本环节的划分，是根据(D)A.元件或设备的形式B.系统的物理结构C.环节的连接方式D.坏节的数学模型7.比例微分控制器屮,微分时间常数越大，则系统的(A)A.动态偏差越小B.动态偏差越人C.振荡越小D.过渡过程缩短8.8.同一系统，不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程(A)A.相同B.不同C.不存在D.不定2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为(B)A.—60dB/dec B.—40dB/decC.—20dB/dec D.OdB/dec已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=」亍，则相位裕量Y的值为(B)5(5+1)A.30°B.45°C.60°D.90°单位抛物线输入函数r(t)的数学表达式是(D)A.at2 B.丄Rt‘C.D.丄廿22当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为(C)A.*0B.g=0C.0<^<1D.51一阶系统G(s)二旦的时间常数T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间(A)Ts+lA.越长B.越短C.不变D.不定若一系统的特征方程式为(s+1)2(s—2)2+3=0,则此系统是(C)A.稳定的B.临界稳定的C.不稳定的D.条件稳定的超前校正装置的最大超前相角可趋近(D)A.-90°B.-45°C.45°D.90°单位阶跃函数的拉氏变换是(C)A.4B.4C.1/SD.1S 厂单位斜坡函数r(t)的数学表达式是r(t)=(C)A.a2tB.t'C.tD.vt在实际中很少单独使用的校正方式是(D)A.串联校正 B.并联校正C.局部反馈校正D.前馈校正19・滞后校正装置的最大滞后相角可趋近(A)A.-90°B.-45°C.45°D.90°线性定常离散系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程式的根在Z平面(A)A.单位圆内B.单位圆外C.右半平面D.左半平面当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比匚为(B)A.”0B.匚二0C.0<^<1D.庐1设二阶振荡环节的传递函数G(s)=,16 ,则其对数幅频特性渐近线的转角频s"+4s+16率为(B)A.2rad/sB.4rad/sC.8rad/sD.16rad/s设某环节频率特性为当3too,其频率特性相位移eg为(B)j4co+1A.-180°B.-90°C.0°D.45°控制系统的稳态误差％反映了系统的(A)A.稳态控制精度B.相对稳定性 C.快速性D.平稳性已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为g(s)=10<s+I^,该系统闭环系统是(D)s(s一l)(s+5)A.稳定的B.条件稳定的C.临界稳定的D.不稳定的系统的开环传递函数为,当T二Is时，系统的相位裕量为(B)s(TS+1)A.30°B.45°C.60°D・90°某串联校正装置的传递函数为Gc(s)=kiiPI?,p>i，该校正装置为(B)l+TsA.滞后校正装置B.超前校正装置C.滞后一超前校正装置D.超前一滞后校正装置设开环系统频率特性G(jco)= i ,则其对数幅频特性的渐近线中频段jco(l+jlOco)(l+jO.lco)斜率为(B)A.-60dB/decB.-40dB/decC.-20dB/decD.OdB/dec若某系统的传递函数为G(s)二旦，则其频率特性的实部R@)是(A)Ts+1KA.1+Q于 B.-一-— C. D.1+3T 1+coT 1+coT

30・已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G(s)二爲®g,当闭环临界稳定时，心值应为(C)A.-1B.-0.1C.0.1D.A.-1B.-0.1C.0.1D.1填空丿在开环系统中增加零点，可使根轨迹向 左—方移动。惯性坏节G(s)=—的对数幅频渐近特性在高频段范围内是一条斜率为一20dB/Ts+l丄dec,且与3轴相交于 T_的渐近线。二阶闭环控制系统稳定的充分必要条件是该系统的特征多项式的系数—大于0—o反馈控制系统是根据给定值和 反馈 的偏差进行调节的控制系统。线性定常系统的传递函数，是在 零初始—条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。1在单位斜坡输入信号作用下，I型系统的稳态误差各二—斤 o对数幅频特性渐近线在低频段斜率为 -20卩dB/dec o2G(s)=—； 7G(s)=—；_； 二阶系统的传递函数标准型式为— S-+2现,+%_(或 厂S-+2纹S+1)。若线性定常系统输入端作用一个正弦信号，则系统的—稳态一输出也为正弦信号，且频率与输入信号相同。就相角而言，PI调节器是一种—滞后—校正装置。常规控制器中放大元件的作用是把 偏差信号—放大，并为反馈信号提供信号源。12•响应曲线达到过调量的—峰值/最大值—所需的时间，称为峰值时间若某系统的传递函数为G(s),则相应的频率特性为_G(js) o201g/惯性环节G(s)二厶的对数幅频特性为L(co)= Jl+用oTs+l积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为—-20—dB/deco二阶系统的阻尼比E在—大于等于1—范围时，响应曲线为非周期过程。从相位考虑，PD调节器是一种—超前 校正装置。多个环节的并联连接，其等效传递函数等于各环节传递函数的—代数和迟延环节的极坐标图为一个—单位圆_。伯德图分中频段、高频段和低频段，低频段能够反应系统的稳态性能，中频段能够反映系统的—动态—性能，高频段主要反映系统抗干扰的能力。简答题自动控制答：自动控制就是应用控制装置自动地、有目的地控制或操纵机器设备或过程,使之具有一定的状态和性能数学模型答：控制系统的数学模型，是描述系统内部各物理量(或变量)Z间关系的数学表达式传递函数答：当初始条件为零时,系统输出量的拉氏变换表达式与系统输入量的拉氏变换表达式之比，称为该系统的传递函数最大超调量答：响应的最大值与稳态值之差称为最大超调量谐振峰值 答：闭坏幅频最大值与零频幅值之比，即Mr=Mm/M0,称为谐振峰值，它反映了系统的相对稳定性。串联校正答：校正装置与系统的广义对象串接在前向通道的校正方式叫串联校正并联校正答：校正装置与系统的某个或某几个环节反向并接，构成局部反馈,称为并联校正&闭环极点答：使系统闭环特征方程式等于零的点称为闭环极点

9.线性系统稳定的定义及充分必要条件答：若线性控制系统在初始扰动的作用下，其输出随着时间的推移逐渐衰减并趋向于零，则该系统为渐近稳定，简称稳定;反之，称该系统不稳定系统稳定的充分必要条件是:系统特征方程的所有根都具有负实部10•论述无源超前校正网络的特点？答：特点：零点在极点的右边；网络的稳态增益小于1,故对输入信号具有衰减作用；从幅频曲线上看，有一段直线的斜率为正20分贝十倍频程，所以超前网络具有微分作用11•设控制系统的方框图如图所示，当输入信号rl(t)=l(t),r2(t)=2t同时作用时,试计算系统的稳态误差essroR2(s)R.(s)+R2(s)R.(s)+R血j=lunS*E(s)=lim{S* U——*R(S)}~ 1+——-——S*(5S+1)1 1 2 2=MS* —*(-+-^)}=0+-=0.41+—— 、、 〉S*(5S+1)e铿二limS*E(s)S*(S+5)+513.某一典型单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，求此闭环系统的开环传递函数71峰值时间5最大超量解:=__1413J6 环传递函数71峰值时间5最大超量解:=__1413J6 52+41.365+1413.76con=37.8解得歹=°&根据如图系统开环频率特性，判断系统是否稳定-10ImRe(b)P=0稳定Z=P・R=O不稳定-10ImRe(b)P=0稳定Z=P・R=O不稳定N二1R=2N=・1Z=P・R=2H0稳定Z=P・R=OImImIm3=0厂,\3=83=8-13=80 Rc0 ReG)=O0 Re60P=l(b)P=l(c)P=0不稳定N=-l不稳定N=-lR=2N二2稳定R=0Z=P-R=l-(-2)=3^0Z=P・R=2H0Z=P-R=0

G(S)=1014.已知系统的开环传递函数为:5(0.15+1)(0.045'+!)绘出对数渐近幅频特性曲线以及相频特性曲线2.确定系统稳定裕度G(S)=1014.已知系统的开环传递函数为:5(0.15+1)(0.045'+!)绘出对数渐近幅频特性曲线以及相频特性曲线2.确定系统稳定裕度co=—=——=10 co、=—= =251 7； 0.1 -T20.04201gK=20dB低频为积分放大环节，在血"，K二20分贝处作-20dB/dec直线在<y=10处作-40dB/10dec直线，在血=25处作-60dB/10dec直线cpico)=-90°-^■10.1ey-r^~10.046y因此相角从-90度单调递减到-270度L(6?)=201og—————=0=>6?=7100=102、％0.10°(0)=-90°-^_11-^_10.4=-156.8°厂=180°+0(0)=23・2°

15.设某负反馈系统的前向通道与反馈通道传递函数分别为，G(s)=—^-W(s)=ls(s+2) 试求系统的穿越频率及相位裕量。GgHg=——-——解：系统的开坏频率特性为： 阀加+2)16jcoUco+2)16jcoUco+2)=1,可求得0=3.74md/$将coc=^rad/s代入系统的开环频率特性表达式中，我们有:1616Gg)Hg)=网伽+刀J3.74C/374+2)1616Gg)Hg)=网伽+刀J3.74C/374