自動(dòng)控制原理題目答案

自動(dòng)控制原理題目答案一、填空題1閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反饋控制系統(tǒng)。一線性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是單位脈沖函數(shù)時(shí)，其輸出象函數(shù)與傳遞函數(shù)相同。一階系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位斜坡函數(shù)時(shí)，其響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差恒為時(shí)間常數(shù)T。4控制系統(tǒng)線性化過(guò)程中，線性化的精度和系統(tǒng)變量的偏移程度有關(guān)。5對(duì)于最小相位系統(tǒng)一般只要知道系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)幅頻特性就可以判斷其穩(wěn)定性。6一般講系統(tǒng)的位置誤差指輸入是階躍信號(hào)所引起的輸出位置上的誤差。7超前校正是由于正相移的作用，使截止頻率附近的相位明顯上升，從而具有較大的穩(wěn)定裕度。8二階系統(tǒng)當(dāng)共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)位于+-45度線上時(shí)，對(duì)應(yīng)的阻尼比為0.707。9PID調(diào)節(jié)中的“P”指的是比例控制器。10若要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距虛軸越_遠(yuǎn)越好。11在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對(duì)象為_(kāi)水箱，被控量為_(kāi)水溫。12自動(dòng)控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間只有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí)，稱為_(kāi)開(kāi)環(huán)控制方式；當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時(shí)，稱為_(kāi)閉環(huán)控制方式；含有測(cè)速發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng)，屬于_開(kāi)環(huán)控制方式。13穩(wěn)定是對(duì)控制系統(tǒng)最基本的要求，若一個(gè)控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線為衰減振蕩，則該系統(tǒng)_穩(wěn)定_。判斷一個(gè)閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，在時(shí)域分析中采用_勞斯判據(jù)_;在頻域分析中采用_奈氏判據(jù)_。14、傳遞函數(shù)是指在_零_初始條件下、線性定?？刂葡到y(tǒng)的_輸入拉式變換_與_輸出拉式變換_之比。15設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為2(1)(1)KssTsT++,則其開(kāi)環(huán)幅頻特性為_(kāi)_，相頻特性為_(kāi)-180-arctan(tw-Tw)/1+tTw_。16頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)有著對(duì)應(yīng)關(guān)系，開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的幅值穿越頻率C3對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)_調(diào)整時(shí)間t_，它們反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的_快速性_。17復(fù)合控制有兩種基本形式：即按輸入的前饋復(fù)合控制和按擾動(dòng)的前饋復(fù)合控制。18信號(hào)流圖由節(jié)點(diǎn)—和—支路_組成。19二階衰減振蕩系統(tǒng)的阻尼比6的范圍為_(kāi)(0,1)。20兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為G1(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為()Gs,則G(s)為G1(s)+G2(s)(用G1(s)與G2(s)表示)。21PI控制器是一種相位_比例積分的校正裝置。22最小相位系統(tǒng)是指S右半平面不存在系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)零點(diǎn)和開(kāi)環(huán)極點(diǎn)。23對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：快速性穩(wěn)定性—和準(zhǔn)確性。24如果根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開(kāi)環(huán)極點(diǎn)之間，則在這兩個(gè)極點(diǎn)間必定存在_—個(gè)分離點(diǎn)_。25如果要求系統(tǒng)的快速性好，則_閉環(huán)極點(diǎn)__應(yīng)距離虛軸越遠(yuǎn)越好。26相角條件_是確定平面上根軌跡的充分必要條件，而用_模值條件—確定根軌跡上各點(diǎn)的根軌跡增益k大的值。當(dāng)n-m>__2__時(shí)開(kāi)環(huán)n個(gè)極點(diǎn)之和等于閉環(huán)n個(gè)極點(diǎn)之和。27二階振蕩環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻漸進(jìn)特性的高頻段的斜率為 (db/dec)。28對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為三個(gè)方面，即：_穩(wěn)定性___、快速性和__準(zhǔn)確性__。29控制系統(tǒng)的____稱為傳遞函數(shù)。一階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式是_1/丁s+1___，二階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式是__書(shū)本P88_(3-11)_。30在經(jīng)典控制理論中，可采用—?jiǎng)谒古袚?jù)_、根軌跡法或__奈氏判據(jù)—等方法判斷線性控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。31控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，取決于系統(tǒng)_結(jié)構(gòu)___和—參數(shù)__,與外作用及初始條件無(wú)關(guān)。32線性系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性，縱坐標(biāo)取值為_(kāi)_20lgA(w)__，橫坐標(biāo)為―lgw__。33奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)中，Z=P-如其中P是指—極點(diǎn)個(gè)數(shù)_，Z是指_零點(diǎn)個(gè)數(shù)___，R指____。(P186幅角原理)34在二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖中，st定義為—調(diào)節(jié)時(shí)間__。％。是—超調(diào)量__。35PI控制規(guī)律的時(shí)域表達(dá)式是P211(6-12)____。PID控制規(guī)律的傳遞函數(shù)表達(dá)式是__P219__O36設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為12(1)(1)KsTsTs++,則其開(kāi)環(huán)幅頻特性為—，相頻特性為_(kāi)_-90-arctanT1w-arctanT2w__。37“經(jīng)典控制理論”的內(nèi)容是以_傳遞函數(shù)___為基礎(chǔ)的。38控制系統(tǒng)線性化過(guò)程中，變量的偏移越小，則線性化的精度—越高—。39某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是1()2Gss=+,則系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)是_0.5相頻特___o40延遲環(huán)節(jié)不改變系統(tǒng)的幅頻特性，僅使____發(fā)生變化。41若要全面地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性，需要同時(shí)根據(jù)相位裕量和__幅值裕量__來(lái)做出判斷。42—般講系統(tǒng)的加速度誤差指輸入是__勻加速度__所弓I起的輸出位置上的誤差。43輸入相同時(shí)，系統(tǒng)型次越高，穩(wěn)態(tài)誤差越小____。44系統(tǒng)主反饋回路中最常見(jiàn)的校正形式是_串聯(lián)校正__和反饋校正。二、選擇題系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對(duì)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，稱為（C）系統(tǒng)綜合系統(tǒng)辨識(shí)系統(tǒng)分析。.系統(tǒng)設(shè)計(jì)慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（A）上相等。幅頻特性的斜率最小幅值相位變化率。.穿越頻率通過(guò)測(cè)量輸出量，產(chǎn)生一個(gè)與輸出信號(hào)存在確定函數(shù)比例關(guān)系值的元件稱為（C）比較元件給定元件反饋元件。.放大元件3從0變化到+8時(shí)，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（A）圓半圓C橢圓。.雙曲線當(dāng)忽略電動(dòng)機(jī)的電樞電感后，以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時(shí)，電動(dòng)機(jī)可看作一個(gè)（B）比例環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)若系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為10(52)ss+，則它的開(kāi)環(huán)增益為(C)A.1B.2C.5D.10二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)25()25Gsss=++，則該系統(tǒng)是(B)A.臨界阻尼系統(tǒng)B.欠阻尼系統(tǒng)過(guò)阻尼系統(tǒng)D零阻尼系統(tǒng)若保持二階系統(tǒng)的Z不變，提高3n,則可以(B)提高上升時(shí)間和峰值時(shí)間減少上升時(shí)間和峰值時(shí)間提高上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間減少上升時(shí)間和超調(diào)量—階微分環(huán)節(jié)()1GsTs=+,當(dāng)頻率1T3二時(shí)，則相頻特性(巧j3匕為()ATOC\o"1-5"\h\z45°-45°90°-90°最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大，其()D振蕩次數(shù)越多穩(wěn)定裕量越大相位變化越小穩(wěn)態(tài)誤差越小設(shè)系統(tǒng)的特征方程為()4328171650Dsssss=++++=，則此系統(tǒng)()AA.穩(wěn)定日.臨界穩(wěn)定C.不穩(wěn)定D.B定性不確定。某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：()(1)(5)kGssss=++,當(dāng)k=()時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。CTOC\o"1-5"\h\z10203040設(shè)系統(tǒng)的特征方程為()432310520Dsssss=++++=，則此系統(tǒng)中包含正實(shí)部特征的個(gè)數(shù)有()CTOC\o"1-5"\h\z0123單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為()256Gssss二++，當(dāng)輸入為單位階躍時(shí)，則其位置誤差為()C20.20.50.05若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為1()101csGss+=+，則它是一種()DA.反饋校正B相位超前校正C.相位滯后一超前校正D.相位滯后校正穩(wěn)態(tài)誤差ess與誤差信號(hào)E(s)的函數(shù)關(guān)系為()B0lim()ssseEs—二0lim()sssesEs—二lim()ssseEs—8二lim()sssesEs—8=17.在對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無(wú)明確要求時(shí)，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最方便的是()A人減小增益超前校正滯后校正。滯后-超前18相位超前校正裝置的奈氏曲線為()B圓上半圓下半圓45°弧線開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=3(3)Kss+,則實(shí)軸上的根軌跡為()CA.(-3,8)B.(0,8)C.(-8,-3)D.(-3,0)在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作()反饋的傳感器。B電壓電流^位移速度.傳遞函數(shù)的概念適用于()系統(tǒng)。D線性、非線性線性時(shí)變非線性定常D.線性定常.高階系統(tǒng)的主導(dǎo)閉環(huán)極點(diǎn)越靠近虛軸，則系統(tǒng)的()。DA、 準(zhǔn)確度越高B、 準(zhǔn)確度越低C、 響應(yīng)速度越快D、 響應(yīng)速度越慢.某單位反饋系統(tǒng)對(duì)速度輸入信號(hào)1()tt的穩(wěn)態(tài)誤差為0.1，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)(A)。A.沒(méi)有積分環(huán)節(jié)且開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K=10B.有1個(gè)積分環(huán)節(jié)且開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K=10C.有1個(gè)積分環(huán)節(jié)且開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K=0.1D.有2個(gè)積分環(huán)節(jié)且開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K=0.1.一個(gè)穩(wěn)定的二階系統(tǒng)的阻尼比6滿足(C)的條件時(shí)，系統(tǒng)的響應(yīng)具有衰減震蕩的特征。A.10B.10：<<C.01沁D.0g=.當(dāng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的根軌跡增益*K從0-8變化時(shí)，閉環(huán)根軌跡(B)。A.起于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)，終于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)起于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)，終于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)起于閉環(huán)極點(diǎn)，終于閉環(huán)零點(diǎn)D.起于閉環(huán)零點(diǎn)，終于閉環(huán)極點(diǎn).1型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性的低頻段斜率為(D)。A.-20(dB/dec)B.-40(dB/dec)C.0(dB/dec)D.+20(dB/dec).求取系統(tǒng)頻率特性的方法有(C)。脈沖響應(yīng)法B.根軌跡法解析法和實(shí)驗(yàn)法單位階躍響應(yīng)法.已知某系統(tǒng)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為1()(1)1cTsGsaaTs+=<+,則該校正環(huán)節(jié)屬于(A)o超前校正滯后校正C.超前-滯后校正D.滯后-超前校正.已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為50(21)(5)ss++,則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為()。CA、50B、25C、10D、.一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，()。BA.有超調(diào)當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較大時(shí)有超調(diào)當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較小時(shí)有超調(diào)D.無(wú)超調(diào)31.設(shè)某環(huán)節(jié)頻率特性為2（）41Gjj33二+,當(dāng)38-，其頻率特性相位移（）。3為（A）。A.-180°B.-90°C.0°D.45°.設(shè)二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)216（）416Gsss=++,則其對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線的轉(zhuǎn)角頻率為（）CA.2rad/sB.8rad/sC.4rad/sD.16rad/s.已知單位反饋控制系統(tǒng)在階躍函數(shù)作用下，穩(wěn)態(tài)誤差ess為常數(shù)，則此系統(tǒng)為（A）。A.0型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)C.H型系統(tǒng)D.B型系統(tǒng).同一系統(tǒng)，不同輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間傳遞函數(shù)的特征方程（A）。A.相同B.不同C.不存在D.不定3從0變化到+8時(shí)，遲延環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（A）A.圓B.半圓C.橢圓D.雙曲線36傳遞函數(shù)反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，它與下列哪項(xiàng)因素有關(guān)？(C)A.輸入信號(hào)B.初始條件C?系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入信號(hào)和初始條件37適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是(A)A.單輸入，單輸出的線性定常系統(tǒng)B.單輸入，單輸出的線性時(shí)變系統(tǒng)C.單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)D.非線性系統(tǒng)38開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)112()()()()()KszGsHsspsp+=++，其中2110pzp>>>，則實(shí)軸上的根軌跡為()A211(,],[,]pzp-8---2(,]p-81[,)p-+811[,]zp--39設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為21()2551Gsss=++,則系統(tǒng)的阻尼比為(B)A.251B.51C.21D.1401型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性的低頻段斜率為(D)-40(dB/d