自控复习

合集下载

自动控制原理复习题

一、选择题1. 二阶系统的传递函数,则该系统是（B ）A。

临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统D。

零阻尼系统2。

设系统的特征方程为，则此系统（A ）A.稳定B。

临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。

3。

某单位反馈系统的开环传递函数为：，当k=( C）时，闭环系统临界稳定.A。

10 B。

20 C。

30 D.404.稳态误差e ss与误差信号E(s)的函数关系为（B）A。

B. C. D。

5. 系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为（A )A。

最优控制 B.系统辨识C。

系统分析D。

最优设计6。

与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( B）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B。

输入量C。

扰动量D。

设定量7。

在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与（D）指标密切相关.A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D。

允许的稳态误差8. 某典型环节的传递函数是，则该环节是（ C )A.比例环节B。

积分环节C。

惯性环节 D.微分环节9. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（C )A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数10.时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（D ）A.上升时间B。

峰值时间C。

调整时间 D.最大超调量11。

设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数为（D )A。

0 B。

1 C.2 D。

312。

如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫（B ）A。

恒值调节系统B。

随动系统C。

连续控制系统 D.数字控制系统13。

与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对（B ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号.A。

输出量 B.输入量 C.扰动量D。

设定量14。

直接对控制对象进行操作的元件称为（D）A。

给定元件 B.放大元件 C.元件 D.执行元件15。

自动控制原理复习资料

一、单选题（共20题，40分）1、在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )（2.0）A、低频段B、中频段C、高频段D、无法反应正确答案： C2、设单位负反馈控制系统的开环传递函数G(s)=，其中K>0,a>0，则闭环控制系统的稳定性与（）o（2.0）A、K值的大小有关B、a值的大小有关C、a和K值的大小有关D、a和K值的大小无关正确答案： D3、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( )（2.0）A、一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差B、C、增大系统开环增益K可以减小稳态误差D、增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性正确答案： C4、传递函数定义线性定常系统在零初始状态下系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之（）。

（2.0）A、积B、比C、和D、差正确答案： B5、下列系统中属于不稳定的系统是( )。

（2.0）A、闭环极点为的系统B、闭环特征方程为的系统C、阶跃响应为的系统D、脉冲响应为的系统正确答案： D6、系统开环对数幅频特性L(ω)中频段主要参数的大小对系统的（）性能无影响。

（2.0）A、动态B、稳态C、相对稳定性D、响应的快速性正确答案： D7、设控制系统的开环传递函数为，该系统为( )（2.0）A、 0型系统B、Ⅰ型系统C、Ⅱ型系统D、Ⅲ型系统正确答案： B8、确定系统根轨迹的充要条件是（）。

（2.0）A、根轨迹的模方程B、根轨迹的相方程C、根轨迹增益D、根轨迹方程的阶次正确答案： C9、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( )（2.0）A、准确度越高B、准确度越低C、响应速度越快D、响应速度越慢正确答案： D10、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的( )（2.0）A、低频段B、开环增益C、高频段D、中频段正确答案： D11、Z变换中复变量z的物理含义是什么？（2.0）A、滞后一个采样周期。

B、超前一个采样周期。

C、跟复变量s一样。

D、没有什么物理含义，就是为了计算方便。

自动控制原理复习

R(s)
G1
H1/G1G4 + H3- H4 G2 H2/G1G2 G3 G4 C(s)
R(s)
-
H1/G1G4 + H3- H4+H2/G1G2 G1G2G3G4 C(s)
G1G 2G3G 4 C(s) = R(s) 1+G 2G3 H1 +G3G 4 H2 +G1G 2G3G 4(H3 -H4 )
解: p （1） a、 1 = 0; p2 = 1.5 + 1.5 j; p3 = 1.5 1.5 j ）、 b、实轴上根轨迹为－∞，0]段、实轴上根轨迹为[－，段 pi zi (2k ± 1)π π = ± ,π σ= =1 +j c、渐近线 φk = 、 nm 3 nm p2× j2.12 3 2 d、与虚轴交点 D( s) = s + 3s + 1.5s + K 、
解:根据原网络，建立它的S域模型（R R Cs + R） C (s) = R R(s) 根据原网络，建立它的S ， 1 2 1 2
R2 1 R1R2C C (s)s + R1 C (s) = R2 R(s) Cs R2 + 1 R2 Cs = 两边取拉氏逆变换得： C(s) = R(s) 两边取拉氏逆变换得： R RRCs + R dc(t ) 1 1 2 1
3、在系统设计、校正时，通常希望系统的开环对数幅频特性曲在系统设计、校正时，线的低频段、中高频和高频段应达到的要求是什么？为什么？线的低频段、中高频和高频段应达到的要求是什么？为什么？ (1).要求低频段有一定的高度要求低频段有一定的高度（较大）解: (1).要求低频段有一定的高度（即K较大）和斜率绝对值要大即系统型别较高），可以减小系统的稳态误差；），可以减小系统的稳态误差（即系统型别较高），可以减小系统的稳态误差； (2).要求中频段有一定的宽度和斜率绝对值要小要求中频段有一定的宽度和斜率绝对值要小（ (2).要求中频段有一定的宽度和斜率绝对值要小（一般为 20dB/dec），可以提高系统的动态性能指标；），可以提高系统的动态性能指标 -20dB/dec），可以提高系统的动态性能指标； (3).要求高频段的斜率绝对值要大可以更好地抑制高频干扰。要求高频段的斜率绝对值要大， (3).要求高频段的斜率绝对值要大，可以更好地抑制高频干扰。二、改错题传递函数描述系统的固有特性。其系数和阶次可以是虚数，１.传递函数描述系统的固有特性。其系数和阶次可以是虚数，即实数与系统内部结构参数有关,也与输入量初始条件等外部因素有关。与系统内部结构参数有关,也与输入量初始条件等外部因素有关。无关 2.劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，可以 2.劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不可以判断相对稳定性；对稳定性； 3.命题命题a 阻尼比决定了超调量的大小。 3.命题a：阻尼比决定了超调量的大小。命题b 相位裕量决定了超调量的大小。命题b：相位裕量决定了超调量的大小。命题a和命题b 不矛盾命题a和命题b是矛盾的 4.闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。 4.闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。开环 5.梅森增益公式适用于线性和非线性定常系统梅森增益公式适用于线性和非线性定常系统。 5.梅森增益公式适用于线性和非线性定常系统。线性定常系统

自动控制原理复习

自动控制原理复-习复习题问题1：电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关？解答：电能变换电路在输入与输出之间将电压、电流、频率、相位、相数中的一项加以变换。

电能变换电路中理想开关应满足切换时开关时间为零，使用寿命长，而机械开关不能满足这些要求。

问题2：电力电子变换电路包括哪几大类？解答：交流变直流——整流；直流变交流——逆变；直流变直流——斩波；交流变交流——交流调压、变频。

问题3：电力电子器件是如何定义和分类的？解答：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能变换或控制的电子器件。

按照控制程度分类：不控型器件，半控型器件，全控型器件。

按驱动电路分类：电流驱动型，电压驱动型。

问题4：同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的特点是什么？解答：特点：处理的功率大，器件处于开关状态，需要信息电子电路来控制，需要安装散热片。

问题5：使晶闸管导通的条件是什么？解答：两个条件缺一不可：（1）晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。

（2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。

问题6：维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？解答：维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。

欲使之关断，只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。

问题7：GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？解答：GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：设计α2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于关断GTO。

导通时α1+α2更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导通时管压降增大。

多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。

问题8：试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

解答：GTR的容量中等，工作频率一般在10kHz以下，所需驱动功率较大，耐压高，电流大，开关特性好，。

自动控制复习题

第一章绪论1.自动控制理论的三个发展阶段是（经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论）2.偏差量指的是（给定量）与反馈量相减后的输出量3.负反馈是指将系统的(输出量）直接或经变换后引入输入端,与（输入量）相减，利用所得的（偏差量）去控制被控对象,达到减少偏差或消除偏差的目的。

4.对控制系统的基本要求有（稳定性、快速性、准确性）5.稳定性是系统正常工作的必要条件,，要求系统稳态误差（要小)6.快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程，超调量（要小），调节时间（要短）7.自动控制理论的发展进程是（经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论）8.经典控制理论主要是以(传递函数）为基础，研究单输入单输出系统的分析和设计问题第二章自动控制系统的数学模型1.数学模型是描述系统输出量，输入量及系统各变量之间关系的（数学表达式)2.传递函数的分母多项式即为系统的特征多项式，令多项式为零，即为系统的特征方程式，特征方程式的根为传递函数的（极点），分子的形式的根是传递函数的（零点）3. 惯性环节的传递函数为（11+Ts ） 4. 惯性环节的微分方程为（T)()(t d t dc +c （t)=r(t) 5. 振荡环节的传递函数为（G （s ）=nn s s 2222ωζωω++）6. 系统的开环传递函数为前向通道的传递函数与反馈通道的传递函数的（乘积）7. 信号流图主要由（节点和支路）两部分组成8. 前向通道为从输入节点开始到输出节点终止，且每个节点通过（一次）的通道9. 前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的（乘积)10. 在线性定常系统中，当初始条件为零时，系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比称作系统的（传递函数）11. 传递函数表示系统传递，变换输入信号的能力，只与（结构和参数)有关，与（输入输出信号形式)无关12. 信号流图主要由两部分组成：节点和支路,下面有关信号流图的术语中,正确的是(B ）A ．节点表示系统中的变量或信号B ．支路是连接两个节点的有向线段，支路上的箭头表示传递的方向，传递函数标在支路上 C ．只有输出支路的节点称为输入节点，只有输入支路的节点为输出节点，既有输入支路又有输出支路的节点称为混合节点 D ．前向通道为从输入节点开始到输出节点终止，且每个节点通过(一次）的通道，前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的乘积13. 求图示无源网络的传递函数U 。

自动控制原理总复习

闭环控制
将系统的输出信号引回输入端，与输入信号相
比较，利用所得的偏差信号进行控制，达到减小偏差、消除偏差的目的。____ 构成闭环控制系统的核心
闭环(反馈)控制系统的特点：
(1) 系统内部存在反馈，信号流动构成闭回路 (2) 偏差起调节作用
第一章概述
控制系统的组成和结构
控制系统的三个基本要求
结构图
输入信号输出信号比较点，引出点环节环节传递函数
时域分析方法
一阶系统动态响应特点
典型二阶系统动态响应
输入误差系数误差
u (t )
k p limG ( s )
s 0
1 1 kp 1 kv 1 ka
稳态偏差分析
t t2 2
kv lim sG ( s )
s 0
ka lim s 2 G ( s )
1 s 1 s
s 积分变量变量的积分滞后记忆
4
惯性环节 G( s) 1 1 , y( s) x( s ) Ts 1 Ts 1
s 积分滞后记忆
常见的典型环节
5
n 2 1 振荡环节 G ( s ) 2 2 2 2 s 2n s n T s 2 Ts 1
频率域校正
并联校正 PID校正超前校正
串联校正
Gc ( s ) aTs 1 ,a 1 Ts 1
滞后校正
Gc ( s )
bTs 1 ,0 b 1 Ts 1
校正装置
校正过程
串联超前校正（4）
(2) 串联超前校正实质 — 利用超前网络相角超前特性提高系统的相角裕度
s 0
稳定性分析

自动控制复习题库

一：填空题1、控制系统的基本要求是（稳定性）、（快速性）、（准确性）。

2、线性定常控制系统的传递函数是零初始条件下，（输出变量）与（输入变量）的拉氏变换之比。

3、一个稳定的线性系统的稳态误差取决于（系统型别）、（开环增益）与（输入信号的类型和幅值）。

4、常用的校正方式有（串联校正）、（反馈校正）、(前馈校正)（复合校正）。

5、反馈控制原理是（利用偏差消除偏差）。

6、线性系统的基本特性是可以应用叠加原理，即具有（齐次性）与（可叠加性）。

7、一个线性定常控制系统稳定的充分必要条件是（闭环极点均严格位于s 左半平面）。

8、线性系统的频率特性包括（幅频特性）与（相频特性）。

9、若负反馈前向通道的传递函数为G （s ），反馈通道的传递函数为H （s ），则开环传递函数为（)()(s H s G ），闭环传递函数为（)()(1)(s H s G s G +）。

10、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。

11、在斜坡函数的输入作用下，（Ⅱ）型系统的稳态误差为零。

12、一阶惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是（2211T ω+），它的相频特性的数学式是（T ωarctan -）。

13、已知系统的开环传递函数为)23(33)(2+++=s s s s s G ,称之为（Ⅰ）型系统，系统的开环极点为（-1），（-2），（0），零点为（-1）。

14、惯性环节的传递函数表达式为G （s ）=（11+Ts ）。

15、一阶微分环节的传递函数表达式为G （s ）=（1+Ts ）。

16、积分环节的传递函数表达式为G （s ）=（s1）。

17、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。

18、函数t e t f 63)(-=的拉氏变换式是（63+s ）。

19、一阶微分环节的传递函数为1s τ+，它的幅频特性的数学式是，它的相频特性的数学式是（arctan ωτ）。

20、控制系统常用的校正方式（串联校正）、（并联校正）、（前馈校正）、（复合校正）。

自动控制原理复习题(选择和填空)

第一章自动控制的一般概念1.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）A. 恒值调节系统B. 随动系统C. 连续控制系统D.数字控制系统2.主要用于产生输入信号的元件称为（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件3.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量4. 直接对控制对象进行操作的元件称为（）A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件5. 对于代表两个或两个以上输入信号进行（）的元件又称比较器。

A.微分B.相乘C.加减D.相除6. 开环控制系统的的特征是没有（）A.执行环节B.给定环节C.反馈环节D.放大环节7. 主要用来产生偏差的元件称为（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件8. 某系统的传递函数是()s e s s G τ-+=121，则该可看成由（）环节串联而成。

A.比例.延时 B.惯性.导前 C.惯性.延时 D.惯性.比例10. 在信号流图中，在支路上标明的是（）A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数11.采用负反馈形式连接后，则 ( )A.一定能使闭环系统稳定；B.系统动态性能一定会提高；C.一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D.需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

第二章自动控制的数学模型1. 已知)45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（） A.0 B.∞ C.0.75 D.32．正弦函数sin ωt 的拉氏变换是（）3．传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（）A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4．对复杂的信号流图直接求出系统的传递函数可以采用( )A.终值定理B.初值定理C.梅森公式D.方框图变换5．采用系统的输入.输出微分方程对系统进行数学描述是（）A.系统各变量的动态描述B.系统的外部描述C.系统的内部描述D.系统的内部和外部描述6．拉氏变换将时间函数变换成（）A ．正弦函数B ．单位阶跃函数C ．单位脉冲函数D ．复变函数7．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（）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之比D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比8．方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（）A ．乘积B ．代数和C ．加权平均D ．平均值9. 某典型环节的传递函数是()151+=s s G ，则该环节是（）A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节10. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t xi 2263000=++ ，则系统的传递函数是（） ω+s A 1.22.ωω+s B 22.ω+s s C 221.ω+s DA.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.36212++s s11. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（）A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数12. 某典型环节的传递函数是()Tss G 1=，则该环节是（） A.比例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节13. 已知系统的单位脉冲响应函数是()21.0t t y =，则系统的传递函数是（） A. 32.0s B.s 1.0 C.21.0s D.22.0s14. 梅逊公式主要用来（）A.判断稳定性B.计算输入误差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹15. 传递函数只取决于系统或元件的（），而与系统输入量的形式和大小无关，也不反映系统内部的任何信息。

自控复习

一、填空1．自动控制系统是由和两大部分组成。

2．二阶系统单位阶跃响应无超调的条件是。

3.开环对数幅频渐近线低频段影响系统的性能，截止频率c ω的大小影响系统的；4.非线性系统的重要特征是不能应用。

5.反馈控制系统是按负反馈原理组成的闭环系统，并利用减小或消除；6.开环对数幅频渐近线中频段影响系统的性能，高频段影响系统的；7.二阶系统单位阶跃响应有超调的条件是；8.线性定常连续系统按其输入量的变化规律不同可分为：系统、系统和程序控制系统。

9.开环对数幅频渐近线低频段影响系统的性能，高频段影响系统的性能；10.线性定常连续系统稳定的充分必要条件是：闭环系统特征方程的所有根；11.无零点二阶系统传递函数的标准形式为()s Φ= ；12.自动控制系统是由和按照一定的方式组成的一个有机总体。

13.已知二阶系统的特征根 S 12,=-0.5 + j0.866,系统的单位阶跃响应表达式C(t)= 。

14.线性定常控制系统的稳定性只与系统的有关，与无关。

15.若系统的传递函数φ()S K T S =+1，测得系统的频率响应，当ω=1rad s /时，幅频A =122，相频φπ=-4，则K= ,T= 。

16.系统的单位脉冲响应等于系统的拉氏反变换。

17.开环传递函数为G (s )的系统幅值裕度定义为h = ；18.开环对数幅频特性渐近线中频段影响系统的性能；19. 反馈控制原理是利用负反馈产生的所取得的控制作用去消除偏差的；20. 系统开环增益K 增加时，其常值稳态误差e ss 。

21.自动控制系统是按照原理工作的；22．振荡环节传递函数的标准形式是=)(s G ；23．若一阶系统的传递函数为1()1s Ts Φ=+，则其调节时间t s = （误差带Δ=0.05）；24．0型系统，当输入信号)(1)(t R t r ⋅=时的稳态误差e ss = ；25. 线性定常系统在谐波输入作用下稳态输出与输入幅值之比随ω变化的特性称为；26．最小相位系统对数频率特性的中频段影响系统的；27．线性定常控制系统的稳定性只与有关；28．给定值或指令输入为常值的系统称为系统；29．若系统的单位阶跃响应10()1t h t e -=-，则其传递函数G (s )= ；30．典型二阶微分环节的传递函数G (s )= ；31．传递函数中的系统为最小相位系统；32．对自动控制系统的基本要求包括稳定性、性和快速性。

(完整)自动控制原理复习题20套答案

自动控制原理试卷1答案一．填空 1．微分方程、传递函数、频率特性、结构图。

2．闭环极点都位于S 平面左侧;系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内.3． 5.02+S ;0；8。

4． 4，Ⅱ；62.5.5． 110100+S ；10。

6． P-I;利用G(s ）的负斜率使ωC 减小，改善静态性能。

7．将连续信号变为离散信号;0。

二．（14分）解：（1）（2）C （Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG •+•三．（20分）解：（1）F （s)=[]T s st f 111)(+-=（2)F （s ）=525125151)5(122++-=+s s ss s（3）G 1（s ）=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s ）=ss s a s )32(10)(2+⨯+sa s s a s s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴ a s s s s A 101032)(23+++=∴ 要使系统稳定，则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a （两内项系数乘积>两外项系数乘积）521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)(1分)(4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)(2分) (1分)(1分) (2分)（每空1分。

自动控制原理复习题

复习题习题一1-1什么是开环控制？什么是闭环控制？分析比较开环控制和闭环控制各自的特点。

1-2日常生活中有许多开环和闭环控制系统，试举几个具体例子，并说明它们的工作原理。

1-3闭环控制系统是由哪些基本部分构成的？各部分的作用是什么？ 1-4什么是复合控制系统？分析其工作的特点。

1-5什么是系统的稳定性？为什么说稳定性是自动控制系统最重要的性能指标之一？ 1-6什么是智能控制？分析智能控制的特点。

1-7简述对反馈控制系统的基本要求？1-8在使用电冰箱时，用户通常是预先设定的一个温度值，其目的是使电冰箱内部的温度保持在这个设定值。

试分析电冰箱是如何实现温度的自动控制的，并画出电冰箱温度自动控制系统的方框图。

习题二2-1 试求题2-1图所示电路的微分方程和传递函数。

题2-1图2-2 试证明题2-2图所示的电路(a )与机械系统(b )具有相同的数学模型。

题2-2图2-3 试求题2-3图所示运算放大器构成的电路的传递函数。

题2-3图2-4 如题2-4图所示电路，二极管是一个非线性元件，其电流d i 与d u 间的关系为)1(10026.06-=-d u d ei 。

假设电路中的Ω=310R ，静态工作点V u 39.20=，A i 301019.2-⨯=，试求在工作点),(00i u 附近)(d d u f i =的线性化方程。

题2-4图2-5 试简化题2-5图中各系统结构图，并求传递函数C (s )/R (s )。

题2-5图2-6 试求题2-6图所示系统的传递函数C 1(s )/R 1(s )，C 2(s )/R 1(s )，C 1(s )/R 2(s )及C 2(s )/R 2(s )。

题2-6图2-7 试绘制题2-7图所示系统的信号流图，并用Mason 公式求系统的传递函数C (s )/R (s )。

题2-7图2-8试绘制题2-8图所示系统的信号流图，并用Mason公式求系统的传递函数C(s)/R(s)。

自动控制复习题

第一部分填空题第一章基本概念1．自动控制是在人不直接的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被控量）按的要求变化。

2．由被控和自动按一定的方式连接起来，完成一定的自动控制任务，并具有预定性能的动力学系统，称为自动控制系统。

3．闭环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用，而且还有控制作用。

此种系统高，但稳定性较差。

4．开环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间只有作用，没有反馈控制作用。

此种系统低，但稳定性较高。

5．在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有__________和__________。

6．温度控制系统是一种控制系统，一般对系统的指标要求比较严格。

7．对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：________、快速性和________。

8．火炮跟踪系统是一种控制系统，一般对系统的指标要求较高。

9．反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统。

第二章数学模型1．数学模型的形式很多，常用的有微分方程、_____________和状态方程等。

2．线性定常系统的传递函数，是在__________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。

3．传递函数只取决于系统的参数，与外作用无关。

4．根据欧拉公式和拉普拉斯变换的线性法则，可以示出t ωsin 的拉氏变换为，t ωcos 的拉氏变换为。

5．根据拉普拉斯变换的定义，单位斜坡函数t 的拉普拉斯变换为，指数函数at e -的拉普拉斯变换为。

6．二阶振荡环节的标准传递函数是。

7．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________。

8．正弦函数sin ωt 的拉氏变换为_______________。

函数at e -的拉氏变换为____________。

9．利用_____________公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。

自动控制原理复习题

63、PD属于什么性质的校正？它具有什么特点？
超前校正。可以提高系统的快速性，改善稳定性
64、幅值裕度，相位裕度各是如何定义的？
,
65、典型的非线性特性有哪些？
饱和特性、回环特性、死区特性、继电器特性
66、举例说明什么是闭环系统？它具有什么特点？
既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响，存在系统稳定性问题。
16、若一系统的特征方程式为(s+1)2(s－2)2+3＝0，则此系统是（）
A、稳定的B、临界稳定的C、不稳定的D、条件稳定的
17、下列性能指标中的( )为系统的稳态指标。
A、σPB、tsC、ND、ess
18、下列系统中属于开环控制的为：( )
A、自动跟踪雷达B、数控加工中心C、普通车床D、家用空调器
A、该系统是闭环系统B、被控量是电阻丝
C、该系统采用偏差控制 D、系统是稳定的
43、关于系统的输出误差，以下正确的是（）
A、和系统的结构和参数有关 B、和输入信号的形式和大小有关
C、扰动引起的输出是误差 D、和输入作用于系统的位置有关
44、对于下面的描述是正确的为（）
A、系统的特征方程为则该系统稳定
A、根轨迹左移，改善系统动态性能B、根轨迹左移，改善系统稳态性能
C、根轨迹右移，改善系统动态性能D、系统的稳定性和快速性得到改善
三.名词解释
47、传递函数：传递函数是指在零初始条件下，系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。
48、系统校正：为了使系统达到我们的要求，给系统加入特定的环节，使系统达到我们的要求，这个过程叫系统校正。
71、自动控制系统的数学模型有哪些?
自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。

自动控制原理复习题及答案

自动控制原理复习题及答案一、单项选择题（每小题1分，共20分）1.系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（）A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2.惯性环节和积分环节的频率特性在（）上相等。

A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3.通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4.ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（）A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5.当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为10，则它的开环增益为（）(52)A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G()5，则该系统是（）225A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统8.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量9.一阶微分环节G()1T，当频率1时，则相频特性G(j)为（）TA.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为D4831721650，则此系统（）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为：G环系统临界稳定。

A.10B.20C.30D.4013.设系统的特征方程为D341035220，则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.0B.1C.2D.314.单位反馈系统开环传递函数为G位置误差为（）A.2B.0.2C.0.5D.0.0515.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc()1，则它是一种（）1015，当输入为单位阶跃时，则其26k，当k=（）时，闭(1)(5)A.反馈校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正16.稳态误差e与误差信号E()的函数关系为（）A.elimE()B.elimE()00C.elimE()D.elimE()17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（）A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线19.开环传递函数为G()H()=K,则实轴上的根轨迹为（）3(3)A.(-3，∞)B.(0，∞)C.(-∞，-3)D.(-3，0)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。

自动控制原理考试复习资料

一、单选题1.控制系统的稳态误差反映了系统的（）A、稳态控制精度B、相对稳定性C、快速性D、平稳性答案： A2.一阶系统的单位阶跃响应曲线随时间的推移（）。

A、上升B、下降C、不变D、无规律变化答案： A3.信号流图中，（）的支路称为阱节点。

A、只有信号输入B、只有信号输出C、既有信号输入又有信号输出D、任意答案： B4.小型开关电源中的变压器中传递的交流电流，其频率一般为（）A、几十HzB、几百HzC、几千HzD、几万Hz答案： D5.设惯性环节的频率特性为G(jω)=10/(jω+1)，当频率ω从0变化至∞时，其幅相频率特性曲线是一个半圆，位于极坐标平面的（）A、第一象限B、第二象限C、第三象限D、第四象限答案： D6.适合于应用传递函数描述的系统是（）。

A、线性定常系统B、线性时变系统C、非线性时变系统D、非线性定常系统答案： A7.奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R，其中R是指（）A、对-1+j0点顺时针包围的次数B、对-1+j0点逆时针包围的次数C、对1+j0点顺时针包围的次数D、对1+j0点逆时针包围的次数答案： B8.单相交流调压电路，电源为220V/50Hz正弦交流电，控制角为90°时，输出交流电压有效值为（）A、110VB、220VC、156VD、314V答案： C9.系统特征方程式的所有根均在复平面的左半部分是系统稳定的（）A、充分条件B、必要条件C、充分必要条件D、以上都不是答案： C10.有一个IGBT，当施加栅极电压时，得到以下结果：UGS=2V时ID=0；UGS=2V时ID=0；UGS=4.5V时ID=2A；UGS=5V时ID=8A。

可以判断其开启电压为（）A、＞4.5VB、＜4.5VC、=2VD、=5V答案： B11.传递函数的零初始条件是指t<0时系统的（）。

A、输入为零B、输入、输出及各阶导数为零C、输入、输出为零D、输出及各阶导数为零答案： B12.适合应用传递函数描述的系统是（）A、单输入，单输出的线性定常系统B、单输入，单输出的线性时变系统C、单输入，单输出的定常系统D、非线性系统答案： A13.若二阶系统的单位阶跃响应为非周期的趋于稳定，则系统的阻尼比应为（）。

自动控制原理复习题

复习题一、选择题：1、线性定常二阶系统的闭环增益加大：A 、系统的快速性愈好B 、超调量愈大C 、峰值时间提前D 、对系统的动态性能没有影响2、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比)()()(s N s M s G = 则闭环特征方程为：A 、N(S) = 0B 、N(S)+M(S) = 0C 、1+ N(S) = 0D 、与是否为单位反馈系统有关3、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差)('s E 之间有如下关系：A 、 )(')()(s E s H s E =B 、)()()('s E s H s E =C 、 )(')()()(s E s H s G s E =D 、)()()()('sE s H s G s E =4、已知单位反馈系统的开环传递函数为)22(4+s s ，则其幅值裕度)(dB h 等于：A 、0B 、∞C 、4D 、 225、积分环节的幅频特性，其幅值与频率成：A 、指数关系B 、正比关系C 、反比关系D 、不定关系6、下列串联校正装置的传递函数中，能在1=c ω 处提供最大相位超前角的是：A 、1110++s sB 、11.0110++s sC 、15.012++s sD 、11011.0++s s 7、典型欠阻尼二阶系统超调量大于5％，则其阻尼比ξ的范围为：A 、ξ>1B 、0<ξ<1C 、1>ξ>0.707D 、0<ξ<0.7078、一阶系统的闭环极点越靠近平面的s 原点，其A 、响应速度越慢B 、响应速度越快C 、准确度越高D 、准确度越低9、系统时间响应的瞬态分量A 、是某一瞬时的输出值B 、反映系统的准确度C 、反映系统的动特性D 、只取决于开环极点10、某系统单位斜坡输入时，∞=ss e ，说明该系统：A 、闭环不稳定B 、闭环传函中至少有一个纯积分环节C 、开环一定不稳定D 、是0型系统11、已知某系统的型别为v ，输入为n t t r =)( (n 为正整数)，则系统稳态误差为零的条件是:A 、n ≥νB 、n >νC 、n ≤νD 、n <ν12、I 型单位反馈系统的闭环增益为A 、与开环增益有关B 、r(t) 与形式有关C 、1D 、与各环节时间常数有关13、系统闭环零点影响系统的A 、稳定性B 、稳态误差C 、调节时间D 、超调量14、单位反馈系统的开环传函为45322++s s ，则其n K ωξ分别为：A 、32123521B 、226532C 、2122521D 、32652115、延迟时间是指系统的阶跃响应：A 、第一次达到稳态值的50%所对应的时间B 、越过稳态值达到第一个峰值所对应的时间C 、达到稳态值的90%所对应的时间D 、达到稳态值的10%所对应的时间16、开环不稳定，且当开环系统有2个虚轴右半平面的极点时，则系统闭环稳定的充要条件是A 、奈奎斯特曲线不包围（-1，j0）点B 、奈奎斯特曲线顺时针包围（-1，j0）点1圈C 、奈奎斯特曲线逆时针包围（-1，j0）点1圈D 、奈奎斯特曲线逆时针包围（-1，j0）点2圈17、 b ω是指系统的A 、谐振频率B 、闭环带宽频率C 、开环带宽频率D 、相角交接频率18、若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的A 、稳定性越高B 、动态性能越好C 、无差度降低D 、无差度越高19、为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈入口到干扰作用点之前A 、增加积分环节B 、减少积分环节C 、增加放大环节D 、减小放大环节20、采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率c ωA 、减小B 、不变C 、增大D 、可能增大，也可能减小21、系统特征方程为022)(23=+++=s s s s D ，则该系统A 、右半S 平面有1个闭环极点B 、稳定C 、右半S 平面有2个闭环极点D 、临界稳定22、采用复合校正的控制系统如图所示。

自动控制原理总复习资料(完美)

自动控制原理总复习资料(完美)总复第一章的概念典型的反馈控制系统基本组成框图如下：输出量串连补偿放大执行元被控对元件元件件象－－反馈补偿元件测量元件自动控制系统有三种基本控制方式：反馈控制方式、开环控制方式和复合控制方式。

基本要求可以归结为稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。

第二章要求：1.掌握运用拉普拉斯变换解微分方程的方法。

2.牢固掌握传递函数的概念、定义和性质。

3.明确传递函数与微分方程之间的关系。

4.能熟练地进行结构图等效变换。

5.明确结构图与信号流图之间的关系。

6.熟练运用梅森公式求系统的传递函数。

例1：某一个控制系统动态结构图如下，求系统的传递函数。

C1(s)C2(s)C(s)C1(s)G1(s)G2(s)G3(s)R1(s)R2(s)R1(s)R2(s)传递函数为：C(s) = G1(s)C1(s) / [1 -G1(s)G2(s)G3(s)R1(s)R2(s)]例2：某一个控制系统动态结构图如下，求系统的传递函数。

C(s)C(s)E(s)E(s)R(s)N(s)R(s)N(s)C(s)G1(s)G2(s)-G2(s)传递函数为：C(s) = G1(s)C(s) / [1 + G1(s)G2(s)H(s)N(s)]例3：i1(t)R1 i2(t)R2R(s)+u1(t) c1(t)C1 C2 r(t)I1(s)+U1(s)112+I2(s)将上图汇总得到：R1I1(s)U1(s)C1s r(t)-u(t) = i(t) R U1(s)u(t) = [i(t) - i(t)]dt Cu(t) - c(t) = i(t)Rc(t) = i(t)dtCI2(s)R2KaC(s)1C2s(b)C(s) R(s)+R1C1sR2C2s1Ui(s)1/R11/C1sIC(s)1/R21/C2s10rad/s，试求系统的传递函数、特征方程、极点位置以及阻尼比和固有频率的物理意义。