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文檔簡介

1、填空題1. 傳遞函數的定義是對于線性定常系統,在初始條件為零的條件下,系統輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。2. 瞬態響應是系統受到外加作用激勵后,從初始狀態到最終或穩定狀態的響應過程。3. 判別系統穩定性的出發點是系統特征方程的根必須為負實根或負實部的復數根,即系統的特征根必須全部在復平面的左半平面是系統穩定的充要條件。4. i型系統在單位階躍輸入下,穩態誤差為 0 ,在單位加速度輸入下穩態誤差為 。5. 頻率響應是系統對正弦輸入穩態響應,頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。6. 如果系統受擾動后偏離了原工作狀態,擾動消失后,系統能自動恢復到原來的工作狀態,這樣的系統是(漸進)穩定的系統。

2、7. 傳遞函數的組成與輸入、輸出信號無關,僅僅決定于系統本身的結構和參數,并且只適于零初始條件下的線性定常系統。8. 系統的穩態誤差與輸入信號的形式及系統的結構和參數或系統的開環傳遞函數有關。傳遞函數反映系統本身的瞬態特性,與本身參數,結構有關,與輸入無關;不同的物理系統,可以有相同的傳遞函數,傳遞函數與初始條件無關。9. 如果在系統中只有離散信號而沒有連續信號,則稱此系統為離散(數字)控制系統,其輸入、輸出關系常用差分方程來描述。10. 反饋控制系統開環對數幅頻特性三頻段的劃分是以c(截止頻率)附近的區段為中頻段,該段著重反映系統階躍響應的穩定性和快速性;而低頻段主要表明系統的穩態性能。11

3、. 對于一個自動控制系統的性能要求可以概括為三個方面:穩定性、快速 性和準確性。1 .對控制系統的基本要求一般可以歸納為穩定性、快速性 和準確性。2 .按系統有無反饋,通常可將控制系統分為 開環控制系統 和 閉環控制系統 。3 .在控制工程基礎課程中描述系統的數學模型有微分方程 、傳遞函數 動態結構圖 頻率特性等。4 .穩態誤差反映出穩態響應偏離系統希望值的程度,它用來衡量系統控制精度的程度。5 .一階系統的單位階躍響應的表達是。6 .有系統的性能指標按照其類型分為時域性能指標和頻域性能指標。7 .頻率響應是線性定常系統對正弦輸入的穩態響應。8 .穩態誤差不僅取決于系統自身的結構參數,而且與輸

4、入信號的類型有關。9 .脈沖信號可以用來反映系統的抗沖擊能力。10. 階躍信號的拉氏變換是 1/s 。1、頻率響應是 響應。 正弦輸入信號的穩態2、控制系統的時間響應,可以劃分為瞬態和穩態兩個過程。瞬態過程是指系統從 到接近最終狀態的響應過程;穩態過程是指時間t趨于 時系統的輸出狀態。 初始狀態 無窮3、所對應的的前三項是,依次是 , , 。 1 , 2 , 3 4、s平面與z平面的對應關系是:平面的左半平面對應于平面上單位圓以內,平面的虛軸對應于平面單位圓,平面的右半平面,對應于平面單位圓以外。5、若系統輸入為,其穩態輸出相應為,則該系統的頻率特性可表示為 。 6、2型系統的對數幅頻特性低頻

5、漸近線斜率為 。40db/dec7、慣性環節的傳遞函數為 。 8、當輸入信號的角頻率在某一范圍內改變時所得到的一系列頻率的響應稱為這個系統的頻率特性。9、對于一階系統,當由0時,矢量d(j)逆時針方向旋轉,則系統是穩定的。否則系統不穩定。10、如果在系統中只有離散信號而沒有連續信號,則稱此系統為 系統,其輸入、輸出關系常用差分方程來描述。 離散 11、當采樣頻率滿足時,則采樣函數 到原來的連續函數 。 能無失真地恢復12、時間響應由 響應和 響應兩部分組成。 瞬態、穩態13、為系統的 ,它描述系統對不同頻率輸入信號的穩態響應幅值衰減(或放大)的特性。為系統的 ,它描述系統對不同頻率輸入信號的穩

6、態響應,相位遲后或超前的特性。 幅頻特性, 相頻特性1、自動控制系統主要元件的特性方程式的性質,可以分為 和非線性控制系統。 線性控制系統2. 環節的傳遞函數是 。 慣性3、系統輸出全部或部分地返回到輸入端,就叫做 。反饋4、有些系統中,將開環與閉環結合在一起,這種系統稱為 .。復合控制系統5、我們把輸出量直接式間接地反饋到 ,形成閉環參與控制的系統,稱作 。 輸入端 閉環控制系統6、控制的任務實際上就是 ,使不管是否存在擾動,均能使 的輸出量滿足給定值的要求。 形成控制作用的規律;被控制對象。7、單位階躍信號對時間求導的結果是 。 積分是 。單位脈沖信號 單位斜坡信號8、單位階躍函數的拉普拉

7、斯變換結果是 。 9、單位脈沖函數的拉普拉斯變換為 。 110、的拉氏變換為 。 11.若lf(t)= f(s),則lf (t-b)=、 。 e-bsf(s)12.若lf(t)= f(s),則lf (t-3)=、 。 e-3sf(s)13、描述系統在運動過程中各變量之間相互關系的數學表達式, 叫做系統的數學模型14、在初條件為零時, ,與 之比稱為線性系統(或元件)的傳遞函數。 輸出量的拉氏變換;輸入量的拉氏變換15、如果系統的數學模型,方程是線性的,這種系統叫線性系統。16、系統受擾動后偏離了原工作狀態,擾動消失后,系統能自動恢復到原來的工作狀態這樣的系統是 系統。 穩定 17、二階系統的標

8、準型式為 。 18、i型系統開環增益為10,系統在單位斜坡輸入作用下的穩態誤差e()為 。 0.119、的原函數的初值= 0 ,終值= 1 20、已知的拉氏變換為,則初值=( )。 021、的拉氏變換為 。 22、若,則 。 23、對于函數,它的拉氏變換的表達式為 。 判斷題1 傳遞函數只與系統結構參數有關,與輸出量、輸入量無關。 正確2對于非線性函數的線性化方法有兩種:一種方法是在一定條件下,忽略非線性因素。另一種方法就是切線法,或稱微小偏差法。 正確3在自動控制系統中,用來描述系統內在規律的數學模型有許多不同的形式,在以單輸入、單輸出系統為研究目標的經典控制理論中,常用的模型有微分方程、傳

9、遞函數、動態結構圖、頻率特性等。 正確4. 控制系統的穩態誤差大小取決于系統結構參數和外輸入。 正確5傳遞函數是復變量s的有理真分式,分母多項式的次數n高于分子多項式的次數m,而且其所有系數均為實數。正確6在復數平面內,一定的傳遞函數有一定的零,極點分布圖與之相對應。正確7傳遞函數是物理系統的數學模型,但不能反映物理系統的性質,因而不同的物理系統不能有相同的傳遞函數。 (錯誤 )8自然界中真正的線性系統是不存在的。許多機電系統、液壓系統、氣動系統等,在變量之間都包含著非線性關系。 正確9實際的物理系統都是線性的系統。 ( 錯誤 )10 某環節的輸出量與輸入量的關系為,k是一個常數,則稱其為慣性

10、環節。錯誤11.慣性環節的時間常數越大,則系統的快速性越好。 ( 錯誤 )12系統的傳遞函數分母中的最高階若為n,則稱系統為n階系統正確13已知線性系統的輸入x(t),輸出y(t),傳遞函數g(s),則。正確14線性化是相對某一額定工作點進行的。工作點不同,得到線性化微分方程的系數也不同。正確15若使線性化具有足夠精度,調節過程中變量偏離工作點的偏差信號必須足夠小。正確1. 線性系統穩定,其閉環極點均應在s平面的左半平面。 正確2. 用勞斯表判斷連續系統的穩定性,當它的第一列系數全部為正數系統是穩定的。 正確3系統的穩定性取決于系統閉環極點的分布。 正確4. 閉環傳遞函數中積分環節的個數決定了

11、系統的類型。 錯誤 5. 若二階系統的阻尼比大于1,則其階躍響應不會出現超調 ,最佳工程常數為阻尼比等于0.707 。 正確6. 某二階系統的特征根為兩個具有負實部的共軛復根,則該系統的單位階躍響應曲線表現為等幅振蕩。 ( 錯誤 )7最大超調量只決定于阻尼比。越小,最大超調量越大。 正確8二階系統的階躍響應,調整時間ts與n近似成反比。但在設計系統時,阻尼比通常由要求的最大超調量所決定,所以只有自然振蕩角頻率n可以改變調整時間ts。 正確9所謂自動控制系統的穩定性,就是系統在使它偏離穩定狀態的擾動作用終止以后,能夠返回原來穩態的性能。 正確10線性系統穩定,其開環極點均位于s平面的左半平面。

12、( 錯誤 )110型系統(其開環增益為k)在單位階躍輸入下,系統的穩態誤差為 。正確12.的拉氏變換為。 正確13勞斯穩定判據只能判斷線性定常系統的穩定性,不可以判斷相對穩定性。 ( 錯誤 )14. 某二階系統的特征根為兩個純虛根,則該系統的單位階躍響應為等幅振蕩。 正確15一階系統的傳遞函數為,則其時間常數為2。 正確16二階系統阻尼比越小,上升時間tr則越小;越大則tr越大。固有頻率n越大,tr越小,反之則tr越大。 正確17線性系統穩定的充分必要條件是:系統特征方程的根(系統閉環傳遞函數的極點)全部具有負實部,也就是所有閉環傳遞函數的極點都位于s平面的左側。 正確18系統的穩態誤差是控制

13、系統準確性的一種度量。 正確19 對穩定的系統研究穩態誤差才有意義,所以計算穩態誤差應19。以系統穩定為前提。 正確20單位階躍輸入()時, 0型系統的穩態誤差一定為0。 錯誤1根軌跡法就是利用已知的開環極、零點的位置,根據閉環特征方程所確定的幾何條件,通過圖解法求出由0時的所有閉環極點。 正確2. 根軌跡是根據系統開環零極點分布而繪制出的閉環極點運動軌跡。 正確3繪制根軌跡時,我們通常是從 0時的閉環極點畫起,即開環極點是閉環根軌跡曲線的起點。起點數n就是根軌跡曲線的條數。 正確4. 根軌跡是根據系統開環傳遞函數中的某個參數為參變量而畫出的開環極點的 根軌跡圖。 錯誤5開環傳遞函數的分母階次

14、為n,分子階次為m(nm),則其根軌跡有n條分支,其中m條分支終止于開環有限零點,n-m條分支終止于無窮遠 。 正確6. 在開環系統中增加零點,可使根軌跡向左方移動。 正確7. 在開環系統中增加極點,可使根軌跡向右方向移動。 正確8. 實軸上二開環極點間有根軌跡,則它們之間必有匯合點。 錯誤9. 實軸上二開環零點間有根軌跡,則它們之間必有匯合點。 正確10系統的根軌跡起始于開環極點,終止于開環零點 。 正確1系統如圖所示,為一個并聯校正裝置,實現起來比較簡單。 正確2. 系統的頻率特性是由描述的,稱為系統的幅頻特性;稱為系統的相頻特性。 正確 5系統的頻率特性可直接由g(j)=xc(j)/xr

15、(j)求得。只要把線性系統傳遞函數g(s)中的算子s換成j,就可以得到系統的頻率特性g(j)。正確6.頻率特性是線性系統在正弦輸入信號作用下的穩態輸出和輸入之比。 正確7對數頻率特性是將頻率特性表示在對數坐標中,對數坐標橫坐標為頻率w,頻率每變化2倍,橫坐標軸上就變化一個單位長度。 錯誤8.i型系統對數幅頻特性的低頻段是一條斜率為20db/dec的直線。 正確 9比例環節的a(w)和j(w)均與頻率無關。 正確13. 系統的對數幅頻特性和相頻指性有一一對應關系,則它必是最小相位系統。 正確14凡是在s左半平面上沒有極、零點的系統,稱為最小相位系統, 錯誤15若系統的開環穩定,且在l(w)0的所有頻率范圍內,相頻j(w)-1800,則其閉環狀態是穩定的。 正確3系統校正的方法,按校正裝置在系統中的位置和連

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