1、1、反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過輸入量與反饋量的差值進行的2、 閉環控制系統又稱為反饋控制系統。3、 在經典控制理論中主要采用的數學模型是微分方程、傳遞函數、結構框圖和 信號流圖。4、 自動控制系統按輸入量的變化規律可分為恒值控制系統、隨動控制系統與程 _ 序控制系統。5、 對自動控制系統的基本要求可以概括為三個方面，即：穩定性、快速性和準 _ 確性。6、 控制系統的數學模型，取決于系統結構和參數 ,與外作用及初始條件無關。7、 兩個傳遞函數分別為 Gi(s)與G2(S)的環節，以并聯方式連接，其等效傳遞函 數為Gi(s)+Gz(s)，以串聯方式連接，其等效傳涕函數為 Gj(s)*G

2、z(s)。8、 系統前向通道傳遞函數為 G(S)，其正反饋的傳遞函數為 H (S)，則其閉環 傳遞函數為 G (s) /(1- G (s) H (s)。9、單位負反饋系統的前向通道傳遞函數為 G(s)， 則閉環傳遞函數為 G (s)/(1 + G (s)。10、 典型二階系統中， =0.707 時，稱該系統處于 二階工程最佳 狀態，此時超調量為 4.3%。11、應用勞斯判據判斷系統穩定性, 勞斯表中第一列數據全部為正數，則系統穩定。12、 線性系統穩定的充要條件是所有閉環特征方程的根的實部均為負，即都分布 在S 平面的左平面，。13、 隨動系統的穩態誤差主要來源于給定信號， 恒值系統的穩態誤差

3、主要來源于 擾動信號。14、 對于有穩態誤差的系統，在前向通道中串聯比例積分環節，系統誤差將變為零。15、系統穩態誤差分為給定穩態誤差和擾動穩態誤差兩種。16、對干一個有穩態誤差的系統，增大系統增益則穩態誤差將減小。仃、對于典型二階系統，慣性時間常數 T 愈大則系統的快速性愈差。18、應用頻域分析法，穿越頻率越大，則對應時域指標ts越小，即快速性越好19 最小相位系統是指 S 右半平面不存在系統的開環極點及開環零點。20、按照校正裝置在系統中的不同位置，系統校正可分為串聯校正、反饋校正、補償校正與復合校正四種。21、對于線性系統，相位裕量愈大則系統的相對穩定性越好。22、 根據校正裝置的相位特

4、性，比例微分調節器屬于相位超前校正裝置，比例積分調節器屬于相位滯后校正裝置，PID 調節器屬于相位滯后-超前校正裝置。23、PID 調節中的 P 指的是比例控制器，I 是積分控制器，D 是微分控制器。24、 離散系統中信號的最高頻譜為3max 則采樣頻率s 應保證3s=2 max 條件。26、在離散控制系統分析方法中，把差分方程變為代數方程的數學方法為 Z 變換。27、離散系統中，兩個傳遞函數分別為 Gi（s）與G2（S）的環節，以串聯方式連接， 連接點有采樣開關，其等效傳遞脈沖函數為GI（Z）G2（Z）;連接點沒有采樣開關，其等效傳遞脈沖函數為G1G2（Z）。28、根據系統的輸出量是否反饋至

5、輸入端，可分為開環控制系統與閉環控制系統。29、家用空調溫度控制、電梯速度控制等系統屬于閉環控制系統；30、經典控制理論的分析方法主要有時域分析法、根軌跡分析法、頻域分析法。二、基本知識21、 開環控制系統的的特征是沒有（C）A.執行環節B.給定環節C.反饋環節D.放大環節2、 閉環系統的動態性能主要取決于開環對數幅頻特性的（B ）A、低頻段B、中頻段C、高頻段D、均無關3、若系統的開環傳遞函數為50s(5s10)，則它的開環增益為（ A ）A.5B.10C.50D.1004、已知系50(2 s 1)(s 5)，則該系統的開環增益為（C ）。A、 50B、25C、1013、若某最小相位系統的相

6、角裕度0：，則下列說法正確的是（C ）A、不穩定；B、只有當幅值裕度 kg1 時才穩定；C、穩定；D、不能判用相角裕度判斷系統的穩定性。5、開環頻域性能指標中的相角裕度對應時域性能指標（AA、超調二%B、穩態誤差 essC、調整時間 ts6般為使系統有較好的穩定性，希望相位裕量 為（C ）A.0 15B.15 30C.30 60D.60 907、若系統的傳遞函數在右半 S 平面上沒有零點和極點，則該系統稱作（B ）A.非最小相位系統B.最小相位系統C.不穩定系統D.振蕩系統8、關于傳遞函數，錯誤的說法是（B ）A 傳遞函數只適用于線性定常系統；B 傳遞函數不僅取決于系統的結構與參數，給定輸入和

7、擾動對傳遞函數也有影 響；C 傳遞函數一般是為復變量 s 的真分式；D 閉環傳遞函數的極點決定了系統的穩定性。9、下列哪種措施對改善系統的精度沒有效果（C ）。A、增加積分環節B、提高系統的開環增益 KD、峰值時間tC、增加微分環節、引入擾動補償10、某系統的傳遞函數是G s 1e2s十1B.慣性、導前,則該可看成由C ）環節串聯而成。A.比例、延時C.慣性、延時D.慣性、比例11、某系統的傳遞函數是 Gss（s+ 1）B.積分、慣性A.比例、積分,則可等效為（C.慣性、微分B）環節串聯。D.微分、比例12、為了消除存在穩態誤差的系統的誤差，可采用串聯（）進行校正。A.比例校正裝置C.微分校正

8、裝置B.比例微分校正裝置O14、最小相位系統的開環增益越大，其（ D ）A.振蕩次數越多C.相位變化越小 15、穩態誤差 ess 與誤差信號 E（s）的函數關系為（B ）17、對于離散控制系統，下例說法錯誤的是（D ）A.計算機控制系統是離散控制系統的一種形式B.脈沖傳遞函數與采樣開關的位置有關20、II 型系統的對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（ B ）A. -60 (dB/dec)B. -0 (dB/dec)C. 20 (dB/dec)D.0 (dB/dec)1、從工作原理角度來說，閉環控制系統由哪些元件或裝置組成？指出圖示閉環 控制B.穩定裕量越大D.穩態誤差越小A.ess二lim E(

9、s)7B.ess二limsE(s)C.ess=simE(s)D.ess二limsE(s)sjpc16、若某串聯校正裝置的傳遞函數為A、超前校正B 、滯后校正簡，則該校正裝置屬于（B ）C、滯后-超前校正D 、不能判斷C. Z 變換是拉普拉斯變換的一種特殊形式D.零階保持器是信號采樣裝置18、對于離散控制系統，下例說法錯誤的是（A.脈沖傳遞函數與采樣開關的位置有關C ）B.零階保持器是信號復現元件C.拉普拉斯變換的定理不適用于 Z 變換D.采樣定理又稱香農定理19、.當輸入為單位斜坡且系統為單位負反饋時，對于II 型系統其穩態誤差為A.0B.0.1/kC.1/kD.： ：系統中 1-7各部件分屬

10、什么元件或裝置？閉環控制系統中的信號有哪些? 指出圖示閉環控制系統中信號 a-e 分屬什么信號？（參考分析例題：教材書第 5 頁）2、衡量一個自動控制系統的性能指標有哪些？下圖為某自動控制系統啟動時的 動態曲線，估算出它們的動態指標。（參考分析例題：教材書第 95 頁，實驗二、實驗三）(1)(1)(2)(2)f二E耳(3)(3)(4(4) )3、自動控制系統實物裝置的定性分析。 （1）指出系統的被控量、給定量、擾動 量、反饋量、偏差量；（2）分析其工作原理；（3）從給定量或擾動量變化開始, 結合各環節功能與參數變化趨勢，分析系統如何自動調節。（1 1）1-3電爐箱恒溫自動控制系統推出呑元件對應

11、的賓潮2,分析該控制系統的工作暉理3,當加天工件時，慕統如河侗 P 矢謨恒定溫El J-2Q雀繞加工的恒張力控制系址_/MT電動機電動機+ 圖1-7水位控制系統（參考分析例題：教材書第 10 頁，例 1-5）電制動器開卷筒 （直徑妙小1浮動庫簡 口偏曲繪捌戲線性控制器特筒 直連増扎G被鶴物加工I-1班動孫統勻遽卷物丿，浮球，浮球水箱水箱用水開關用水開關四、計算與作圖1 1 數學模型的建立與分析5-37控制系蜒的電模擬電路求：I*求出系塊中各環節的恃趣函敷，各沖要計舁出具悴數値：2.畫出系撫框圉。(考核內容：數學模型的建立、實驗電路的構建、系統框圖作圖、伯德圖的繪制)2 2、建立下圖電路的數學模

12、型、系統框圖、伯德圖(Ro=1OOKQ、Ri=1MQ、R2=200KQ、Ci=2uF、C2=0.25uF)103 3、系統的傳遞函數G(s)4、系統誤差分析，已知某負反饋系統的輸入r(t)=2+4t ，計算系統的穩態誤差。ioknJ7kQ-CZkVfVfhoiiohoiios(0.1s 1)BodeBode 圖。100S(S+10)rC(s)R(參考：教材書第 151-153151-153 頁，本系統輸入信號可分解為一個階躍信號與一個斜坡信號的疊 加，分別計算兩個信號的誤差，再相加即為總誤差。注意本系統為非單位負反饋)10w5、系統結構如圖其中G1s)=戶，亦)=EE，H(S)=2又設(參考：

13、分別計算給定誤差與擾動誤差，再相加即為總誤差。本系統為非單位負反饋)五、系統分析題1、已知最小相位系統的開環對數幅頻特性Lo( )和串聯校正裝置的對數幅頻特性 Lc()如下圖所示，原系統的幅值穿越頻率為24.3rad /s :1、 寫出原系統的開環傳遞函數 Go(s),并求其相角裕度0，并判斷其穩定性；2、寫出校正裝置的傳遞函數 Gc(s)；3、寫出校正后的開環傳遞函數 Go(s)Gc(s)，畫出校正后系統的開環對數幅頻特 性LGCC)Or(t) = 2t ，d(t) = 0.5?1(t)，求系統的穩態誤差。o(s)r(t) = 2t，d(t) = 0.5?1(t)，求系統的穩態誤差D(s)C

14、(s)C(s)2、求：仃求：仃) )寫出系統校正蘭后的開環傳遞函數寫出系統校正蘭后的開環傳遞函數G1 (s) , G2 (s)；2)求出串聯校正裝置的傳求出串聯校正裝置的傳遞函數遞函數Gc (s)并設計該調節器并設計該調節器 的線路與參數；的線路與參數；(3)求出校正前后的相位裕量；求出校正前后的相位裕量；(4)分析校正對系統的動態、穩態性能的影響分析校正對系統的動態、穩態性能的影響3、某最小相位系統的開環對數幅頻特性曲線 L0()如圖所示:L(w) dB(-lObBiec110.1031310100300、對數幅頻特性曲線( (d0) )相位滯后校正工程方法某卓也歌反饋系觥檢正前后的開環對數

15、幅頻特性柚正前匕i3(rad/sJ1、寫出該系統的開環傳遞函數 G(s)；2、寫出該系統的開環頻率特性、開環幅頻特性及開環相頻特性。3、求系統的相角裕度 。4、若系統的穩定裕度不夠大，可以采用什么措施提高系統的穩定裕度?自動控制原理復習參考資料部分題目參考答案二、選擇題：1-5, CBACA ; 6-10, CBBCC; 11-15, BDCDB; 16-20, BDCAB四、計算題：1、解系統框圖如下圖所示：(1)(1)圖中 了門 為比例系數可調的比例積分(PIPI)調節器，其傳遞函數%(邛+1)由圖可見，此運放反饋回路取樣電壓不是-I-I ，而是-L-L 經 3.3K,3.3K, 電位器與

16、 300300電 阻分壓后的(0.33 6)KQ3.6KQ反饋電壓的減小，相當反饋電阻增大為(127倍，因此其增益為& 二(1“2)恥51也/10煤二(1“2)乂5其時間常數二沖-：二 X 1 1 丁 1 1 TUTU - - 二 1 1” s s(2)(2)為比例環節G3(5)=/O=100/10 = 10O離)乂d+1)，式中i厶二&偶二20KQ/10K4 2,T3= /!oCo=10 xl03xO,lxlQ-c=lxlO-3s(4)(4)二：.V.V 為慣性環節，式中r4= 47/100 = 4.7 7；= &C4=47X10JX2X10-*二94x10七(5(5

17、 口幣 為積分環節5(=-=-1-，式中 = =-=-!- -j-= loo VTs(WxlCPxlxlO)(6)(6)由于.-均為反相輸入端輸入，G何 中均應帶一負號，由于書中約定，為簡化起見，一般將此負號省略，最終極性有實際狀況確定。此處由五個(奇數)環節，所以極性應變號，因此，此為負反饋。其反饋系數： 由分壓 電路可知1-11“V ”亠一2 2、系統由比例環節、積分環節、慣性環節串聯，形成單位負反饋，單獨計算各環節 計算過程略，系統框圖略，伯德圖參考如下由題知原系統的幅值穿越頻率為24.3rad / s3 3、解:四、系統分析題第1題解：1 1、從開環波特圖可知，原系統具有比例環節、一個

18、積分環節、兩個慣性環節。K故其開環傳函應有以下形式G0(s)=1 1s( s 1)( s 1).2由圖可知：用-1處的縱坐標為 40dB,40dB,則L(1)=20lg K =40, ,得K -100 =10和2=201001 1s( s 1)( s 1)1020100s(0.1s 1)(0.05s 1)求原系統的相角裕度0:：0(s)二90；-tg0.1 -tgS.05 系統有一比例環節：積分環節:K =1020log10=20s(1.5(1.5 分)(1(1 分)(1.5(1.5 分)慣性環節:1轉折頻率為 1/T=101/T=100.1s 1CO故原系統的開環傳函為G(s)=10答：()

19、打o( c) = -90；-tg0.1c-tg0.05c二-2080=180：0(c18tf -208：= -28對最小相位系統0二一28：:：: 0不穩定2 2、從開環波特圖可知，校正裝置一個慣性環節、一個微分環節，為滯后校正裝置。3 3、校正后的開環傳遞函數G(s)Gc(s)為畫出校正后系統的開環對數幅頻特性LGC() 3=1/0.1 =10( (慣性環節),),4=1/0.05二20( (慣性環節) )故其開環傳函應有以下形式丄s 1Gc(s)=S 1-1丄s 10.3V 3.12511s J10s10.011003.125s 1100(3.125s 1)GNsjGs) - s(0.1s 1)(0.05s 1) 100s 1s(0.1s 1)(0.05s 1)(100s 1)10答：()打oQ&咖證（2 -在式中-此為 PI 調節器。 其電路圖所示若選取 亠 -貝u丄- 一丄（取。m）Tn i皿 C, = =7=1.6x10 16