1、自動控制理論總復習題一、填空題1、控制裝置與受控對象之間時，稱為開環控制，相應的控制系統稱為開環控制系統。只有順向作用而無反向聯系2、自動控制系統的、和反映了系統的輸出量、輸入量和內部各種變量間的關系，也反映了系統的內在特性。微分方程、傳遞函數、系統框圖3、頻率特性又稱頻率響應，它是系統（或元件）對的響應特性。不同頻率正弦輸入信號4、按給定信號的形式分，自動控制系統可以分為、和。恒值控制系統、隨動系統、過程控制系統5、系統的穩定性取決于，而與無關。固有的特性擾動信號6、根據校正裝置本身是否有電源，可分為和。無源校正裝置、有源校正裝置7、自動控制系統的、和反映了系統的輸出量、輸入量和內部各種變量

2、間的關系，也反映了系統的內在特性。微分方程、傳遞函數、系統框圖8、保持器是將采樣信號轉換成的裝置，其轉換過程恰好是采樣過程的。連續信號、逆過程9、根據校正裝置在系統中所處位置的不同，一般可分為、和。串聯校正、反饋校正、前饋校正和復合校正10、保持器是將采樣信號轉換成的裝置，其轉換過程恰好是采樣過程的。連續信號、逆過程二、判斷題1、反饋控制系統中只能有負反饋。（X）2、微分方程和傳遞函數不存在一一對應的數學關系。（x）3、單位脈沖函數在現實中是不存在的，它只有數學上的意義。（V）4、PD調節器提供了負的相位角，所以PD校正也稱為超前校正。（X）5、離散控制系統是一種斷續控制方式。（V）6、線性系

3、統的特點是系統全部由線性元件組成。（V）7、傳遞函數代表了系統的固有特性。（V）8、系統的穩態誤差由動態誤差和靜態誤差兩部分組成。（X）9、PI調節器提供了正的相位角，所以PI校正也稱為滯后校正。（X）10、微分方程和傳遞函數不存在一一對應的數學關系。（X）三、單項選擇題1、傳遞函數是在（A）基礎上引入的描述線性定常系統或元件輸入、輸出關系的函數。A.拉普拉斯變換B.傅立葉變換C.Z變換D.等效變換2、下述說法中錯誤的是（D）。A.最大超調量和振蕩次數反映了系統的穩定性能。B.調整時間反映了系統的快速性。C.穩態誤差反映了系統的準確度。D.振蕩次數越多，系統穩定性能越好。3、對于恒值系統，由于

4、給定量是不變的，常用（C）衡量系統的穩態品質。A.靜態誤差B.輸出誤差C.擾動作用下的穩態誤差D.擾動作用下的瞬態誤差4、頻率特性對稱于橫軸的是（D）。A.比例環節與慣性環節B.積分環節與微分環節C.比例微分環節與慣性環節D.比例環節與微分環節5、下述選項中（D）不是根據校正裝置在系統中的不同位置對校正進行分類的。A.串聯校正B.反饋校正C.順饋補償校正D.并聯校正6、下述選項中，描述積分環節傳遞函數的是（B）。A.B用V1SC.匚7、對于恒值系統，由于給定量是不變的，常用（C）衡量系統的穩態品質。A.靜態誤差B.輸出誤差C.擾動作用下的穩態誤差D.擾動作用下的瞬態誤差8、之所以可以利用疊加法

5、求系統的開環對數頻率特性是因為系統的頻率特性具有（B）。A.齊次性B.疊加性C.線性D.微分性9、關于無源校正裝置下述說法正確的是（A）。A.本身沒有增益，只有衰減；輸入阻抗低，輸出阻抗高。B.本身有增益，并且有衰減；輸入阻抗低，輸出阻抗高。C.本身沒有增益，只有衰減；輸入阻抗高，輸出阻抗低。D.本身有增益，并且有衰減；輸入阻抗低，輸出阻抗高。10、在系統的反饋控制回路中加入（B）前饋補償，可組成復合控制。A.順饋補償B.前饋補償C.反饋補償D.擾動補償五、簡答題1、自動控制理論中常用的數學模型有哪些？簡單說明。答：時域數學模型：微分方程、差分方程、狀態方程復域數學模型：傳遞函數、結構圖頻域數

6、學模型：頻率特性2、控制系統階躍響應的其動態性能指標是什么？答：動態指標通常用上升時間（%）、最大超調量（0）、調整時間右）和振蕩次數（丫）來衡量。上升時間（t»：上升時間指輸出量第一次到達穩態值所需的時間，它說明了系統的反映速度。最大超調量（U）:最大超調量是輸出量與穩態值的最大偏差與穩態值之比。即c(t)-C(QO)Ac皿=x100%=X100%c(oa)式電最大超調量反映了系統的動態精度，最大超調量越小，則說明系統過渡過程進行得越平穩。調整時間（%）：調整時間是系統輸出量進入并一直保持在穩態值的允許誤差范圍所需要的時間，其誤差范圍一般定為S=±2Kr+5%。調整時間4

7、反映了系統的快速性。調整時間越短，系統快速性越好。振蕩次數（N）：振蕩次數是指在調整時間。內，輸出量在穩態值上下擺動的周期數，即調整時間U內系統響應曲線穿越穩態值次數的一半。振蕩次數越少，系統穩定性能越好。J19、什么是系統校正？答：當控制系統的穩態、靜態性能不能滿足實際工程中所要求的性能指標時，首先可以考慮調整系統中可以調整的參數；若通過調整參數仍無法滿足要求時，則可以在原有系統中增添一些裝置和元件，人為改變系統的結構和性能，使之滿足要求的性能指標，我們把這種方法稱為校正。增添的裝置和元件稱為校正裝置或校正元件。系統中除校正裝置以外的部分，組成了系統的不可變部分，稱為固有部分。3、什么是系統

8、校正？答：當控制系統的穩態、靜態性能不能滿足實際工程中所要求的性能指標時，首先可以考慮調整系統中可以調整的參數；若通過調整參數仍無法滿足要求時，則可以在原有系統中增添一些裝置和元件，人為改變系統的結構和性能，使之滿足要求的性能指標，我們把這種方法稱為校正。增添的裝置和元件稱為校正裝置或校正元件。系統中除校正裝置以外的部分，組成了系統的不可變部分，稱為固有部分。4、閉環控制系統有什么特點？答：閉環控制系統有如下的特點：1）由于系統的控制作用是通過給定量與反饋量的差值進行的，故這種控制常稱為按偏差控制，又稱反饋控制。2）這類系統具有兩種傳輸信號的通道：由給定值至被控量的通道稱為前向通道；由被控量至

9、系統輸入端的通道稱為反饋通道。3）不論取什么物理量進行反饋，作用在反饋環內前向通道上的擾動引起的被控量的偏差值，都會得到減小或消除，使得系統的被控量基本不受該擾動的影響。反饋控制可以進行補償，這是閉環控制的一個突出的優點。5、控制系統的穩態誤差是怎樣分類的？怎樣衡量恒值系統和隨動系統的穩態品質？答：為了分析方便，把系統的穩態誤差按輸入信號形式不同分為擾動穩態誤差和給定穩態誤差。對于恒值系統，由于給定量是不變的，常用擾動作用下的穩態誤差衡量系統的穩態品質；而對隨動系統，給定量是變化的，要求輸出量以一定的精度跟隨給定的變化，因此給定穩態誤差變成恒量隨動系統穩態品質的指標。6、系統校正有哪些方式？請

10、簡單解釋。答：根據校正裝置在系統中的不同位置，一般可分為串聯校正、反饋校正、順饋補償校正。串聯校正：校正裝置串聯在系統固有部分的前向通路中，稱為串聯校正。反饋校正：校正裝置與系統固有部分按反饋聯接，形成局部反饋回路，稱為反饋校正。順饋補償校正：順饋補償校正是在反饋控制的基礎上，引入輸入補償構成的校正方式。四、畫圖題1、結構圖（框圖）有哪些基本元素組成？請畫出結構圖的基本元素，并簡單說明。答：組成框圖的基本元素是信號線、引出點、比較點和功能框。跳，鳳G_F他IB毋5-仃也比較點植）功能框恒）信號線與引出點這四個基本元素的詳細解釋如下：1）信號線的箭頭表示信號傳輸方向；2）引出點（又稱分支點）表示

11、把一個信號分成兩路或多路輸出，同一位墨引出的信號都與原信號相同；3）比較點（又稱相加點）具有對幾個信號求和的功能，在信號的輸入處要注明它們的極性；4）功能框表示一個環節或系統，功能框中填入相應環節或系統的傳遞函數。2、請寫出積分環節的對數頻率特性的表達式，并畫出其對數幅頻特性和對數相頻特性的伯德圖。答：1）對數頻率特性L（u）=201g-=-201gTW（dB）（a）=-r-90=L1£t2）伯德圖對數幅頻特性（w）=-201grw=201g-20帆=201gK-2Mg3（K=：）TT在址二1處過L®）=201gK的點（或在小二1/T處過零分貝線）的，斜率為-20dB/dec的斜直線。（2）對數相頻特性砒時伊3）=-9。即砒m）為一條一96水平直線。3、請分別畫出串聯環節、并聯環節和反饋聯接的等效變換框圖。答：串聯變換(h)并聯變換(a)(b)4、請寫出比例環節的對數頻率特性的表達式，并畫出其對數幅頻特性和對數相頻特性的伯德圖。答：1)對數頻率特性(L(w)=201gK(dB)I甲=02)伯德圖(1)對數幅頻特性L(3)L®)為水平直線，其高度為2dlgXo若則t(魴為正值，水平直線在橫軸上方。若K=l，則L(小)=OdB,水平直線與橫軸重合，橫軸又稱零分貝線。若K<1，則1(前為負值，水平直線在橫軸下