控制工程基础简答题
控制工程基础试题及参考答案(A)
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* ********* 学院20**至20**学年度第*学期---班控制工程基础试卷一、判断题(10分)1、系统的误差是以系统的输入端为基准来定义的,而系统的偏差是以系统的输出端为基准来定义的。
()2、系统的时间响应按振动性质分为自由响应和零输入响应。
( )3、最大超调量Mp即与阻尼比有关,又与无阻尼固有频率有关。
( )4、对于单位反馈系统,稳态偏差等于稳态误差。
( )5、谐振带越宽,反应速度越快。
( )一、填空题(10分)1、对控制系统的基本要求有:___________,___________,____________。
2、凡是能用____________描述的系统就是线性系统,线性系统的一个最重要特性就是它满足_____________。
3、一阶系统在理想的单位脉冲函数在作用下,其响应函数为_____________4、系统的误差是由___________和____________两部分组成的。
5、最大超调量和振荡次数反应了系统的____________________。
6、系统稳定的充要条件是__________________________________。
三、简答题(15分)1什么是时间响应?时间响应由哪两部分组成??2什么是频率特性?3什么是相位裕度?什么幅值裕度?四、计算题(计65分)1已知系统的动力学方程式如下(10分)()t y..+3()()()()t rdtt yt yt y446.=++⎰求出它的传递函数Y(s)/R(s)。
2求出图1所示系统的传递函数X o(s)/ X i(s)。
(10分)试卷纸出卷:_***_ 试卷:__ ___ 审批:_____人数3由试图所示()t f施加一个3N的阶跃力,求出质量m,阻尼系数c,弹簧进度系数k。
(15分)4已知系统的特征方程()10532234++++=sssssB=0,判断系统的稳定性。
(15分)5、已知开环频率特性10()()(1)(12)(13)G j H jj j jωωωωω=+++,分析系统的稳定性。
控制工程基础试卷B答案及评分标准
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控制工程基础试卷B 答案及评分标准一、简答题1.(5分)工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题。
具体地说,它研究的是工程技术中广义系统在一定的外界 条件(即输入或激励,包括外加控制与外加干扰)作用下,从系统的一定初始状态出发,所经历的由其内部固有特性(由系统的结构与参数所决定的特性)所决定的整个动态历程,研究这一系统及其输入、输出三者之间的动态关系。
2.Ⅰ型(2分);稳态值等于1(3分)。
3.将微分方程的微分算子换成S 后,可以获得传递函数(2分);而将传递函数S 换成j ω,传递函数就变成频率特性(2分),反之亦然(1分)。
4.相位裕度:在ω为剪切频率c ω时,相频特性GH ∠距180-的相位差称为相位裕度(2分)幅值裕度:当ω为相位交界频率g ω时,开环幅频特性()()g g G j H j ωω的倒数成为幅值裕度。
二、 C s R s G G G G Gf ()()()=++001 (两个通道各4分)三、根据牛顿定律列写方程:B ( )x yKy --=0 在零初始条件下对上式拉氏变换:BS (X (S )-Y (S ))-KY (S )=0即:G(s)=Ts Ts +1,T=B/k 四、系统的闭环传递函数为3210(1)()4510B s G s s s s +=+++ 特征方程为3245100s s s +++= 列出劳斯表321015041002.5010s s s s 因为劳斯表第一列元素均大于零,故系统稳定。
五、开环传函G(s)=G c (s)G p (s)=2112101122K T s s Ts K T s S s p d p d ()()()(.)++=++ 1、 确定K p 和T d 由e ssa =1120225K K K a pp =≤∴≥.. 取K p =2.5 在ωωωc c c p c d s G j G j T =⋅=++=51151525105122/|()||()|(.)时,即() 1+25T d d T s 225102511=+∴=(.).∴=+=+G s K T S s c p d()().(.)125111 2、相应的ϕωωm d c c tg T tg T tg tg =-=⨯-⨯=-=----1111115015797266531.....六、ω→∞点ω=0点 ωn=0.5点。
《控制工程基础》题集
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《控制工程基础》题集一、选择题(每题5分,共50分)1.在控制系统中,被控对象是指:A. 控制器B. 被控制的设备或过程C. 执行器D. 传感器2.下列哪一项不是开环控制系统的特点?A. 结构简单B. 成本低C. 精度低D. 抗干扰能力强3.PID控制器中的“I”代表:A. 比例B. 积分C. 微分D. 增益4.下列哪种控制系统属于线性定常系统?A. 系统参数随时间变化的系统B. 系统输出与输入成正比的系统C. 系统输出与输入的平方成正比的系统D. 系统参数随温度变化的系统5.在阶跃响应中,上升时间是指:A. 输出从0上升到稳态值的时间B. 输出从10%上升到90%稳态值所需的时间C. 输出从5%上升到95%稳态值所需的时间D. 输出达到稳态值的时间6.下列哪种方法常用于控制系统的稳定性分析?A. 时域分析法B. 频域分析法C. 代数法D. A和B都是7.在频率响应中,相位裕度是指:A. 系统增益裕度对应的相位角B. 系统相位角为-180°时的增益裕度C. 系统开环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益与实际增益之差D. 系统闭环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益8.下列哪种控制策略常用于高精度位置控制?A. PID控制B. 前馈控制C. 反馈控制D. 最优控制9.在控制系统的设计中,鲁棒性是指:A. 系统对参数变化的敏感性B. 系统对外部干扰的抵抗能力C. 系统的稳定性D. 系统的快速性10.下列哪项不是现代控制理论的特点?A. 基于状态空间描述B. 主要研究单变量系统C. 适用于非线性系统D. 适用于时变系统二、填空题(每题5分,共50分)1.控制系统的基本组成包括控制器、和。
2.在PID控制中,比例作用主要用于提高系统的______,积分作用主要用于消除系统的______,微分作用主要用于改善系统的______。
3.线性系统的传递函数一般形式为G(s) = ______ / ______。
控制工程基础期末考试复习资料
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《控制工程基础》课程综合复习资料一、单选题1. 判断下面的说法是否正确:偏差()t ε不能反映系统误差的大小。
(A)正确(B)错误答案:B2. 判断下面的说法是否正确:静态速度误差系数v K 的定义是20lim .()s s G s →。
(A)正确(B)错误答案:B3.二阶振荡环节的传递函数G(s)=()。
(A)22,(01)21Ts T s Ts ξξ<<++ (B)22,(01)21T T s Ts ξξ<<++ (C)221,(01)21T s Ts ξξ<<++ (D)22,(01)21s T s Ts ξξ<<++ 答案:C4.函数5()301G jw jw =+的幅频特性()A w 为()。
(A)(B)(C)(D)259001w + 答案:D5.某一系统的误差传递函数为()1()1()i E s X s G s =+,则单位反馈系统稳态误差为()。
(A)01lim ()1()i s s X s G s →+ (B)01lim ()1()i s X s G s →+ (C)1lim ()1()i s s X s G s →∞+ (D)1lim ()1()i s X s G s →∞+ 答案:A6.某系统的传递函数为21()56s s s s φ+=++,其单位脉冲响应函数0()x t =()。
(A)23(2)1()t t e e t ---+(B)23(2)1()t t e e t --+(C)1()t(D)0答案:A7.图中系统的脉冲传递函数为()。
(A)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e --+=-+ (B)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e ---=-+ (C)210()10()(1)()T C z z R z z z e -=--(D)210()10()(1)()T C z z R z z z e --=-- 答案:C8.二阶系统的极点分别为120.5,3s s =-=-,系统增益2,则其传递函数为()。
控制工程基础课后习题及答案
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控制工程基础课后习题及答案下面是控制工程基础课后习题及答案的一个示例,供参考。
1.什么是控制工程?答:控制工程是一门研究如何设计、分析和实现控制系统的工程学科。
它涉及到自动控制理论、系统建模、信号处理、电路设计等多个领域。
2.控制系统的基本组成部分有哪些?答:控制系统的基本组成部分包括传感器、执行器、控制器和反馈系统。
传感器用于获取被控对象的状态信息,执行器用于实现控制指令,控制器用于生成控制指令,反馈系统用于将被控对象的输出信息反馈给控制器进行调节。
3.什么是开环控制系统和闭环控制系统?答:开环控制系统是指控制器的输出不受被控对象输出的影响,只根据预先设定的控制指令进行控制。
闭环控制系统是指控制器的输出根据被控对象的输出进行调节,通过反馈系统实现控制。
4.请简述PID控制器的工作原理。
答:PID控制器是一种常用的控制器,其工作原理基于对误差信号进行比例、积分和微分处理。
比例项根据误差的大小产生控制指令,积分项根据误差的累积产生控制指令,微分项根据误差的变化率产生控制指令。
PID控制器的输出是这三个项的加权和。
5.什么是控制系统的稳定性?答:控制系统的稳定性指的是在系统输入变化或外部干扰的情况下,系统输出能够保持在可接受范围内的能力。
稳定的控制系统可以实现良好的跟踪性能和抗干扰能力。
6.如何评价一个控制系统的稳定性?答:一个控制系统的稳定性可以通过判断系统的极点位置来评价。
如果系统的所有极点都位于左半平面,则系统是稳定的;如果系统存在极点位于右半平面,则系统是不稳定的。
7.什么是系统的过渡过程和稳定过程?答:系统的过渡过程指的是系统从初始状态到稳定状态的过程,包括系统的响应时间、超调量等性能指标。
系统的稳定过程指的是系统在达到稳定状态之后的行为,包括稳态误差、稳定精度等性能指标。
8.如何设计一个稳定的控制系统?答:设计一个稳定的控制系统需要满足系统的稳定性条件,例如极点位置的要求。
可以通过选择合适的控制器参数、采用合适的控制策略等方式来实现系统的稳定性。
《控制工程基础》参考复习题及答案
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《控制工程基础》参考复习题及答案《控制工程基础》参考复习题及习题解答第一部分单项选择题1?闭环控制系统的主反馈取自【 D 】A. 给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端 2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 A 】 A.数学模型B.被控对象 C. 被控参量 D. 结构参数3?闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的误差信号为【A 】A.X (S )— Hs) X o (S )B. X (S )— X o (s )C. X or (S )— X o ( s )D. X or (s ) — Hs )X o (s )3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的偏差信号为【A 】A.X (s ) — H (s) X )(s )B. X (s ) — X )(s )C. X or (s ) — X o (s )D. X or (s ) — Hs )%(s )4. 微分环节使系统【 A 】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5. 当输入量发生突变时,惯性环节的输出量不能突变,只能按【B 】A.提高系统的快速响应性B.C.降低系统的快速响应性D.6— 1.PID 调节器的微分部分可以【 A 】 7.闭环系统前向传递函数是【 C 】A. 输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B. 输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C. 输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D. 误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 8. 一阶系统的时间常数为 T ,其脉冲响应为【A. 1 -e 令B. t -T +Te 承C. C 】 1 -t T e TT8— 1. 一阶系统的时间常数为 T ,其单位阶跃响应为【 A. 1-e 」T B. t-T Te'T C . 丄 e 」TT T ,其单位斜坡响应为【C Te" C. le 」T T 8— 2.— '阶系统的时间常数为 A. 1 - e B. t -T 8— 3.— '阶系统的时间常数为 A.0 B.TC.8— 4.— '阶系统的时间常数为D. D. D.T +Te 承T Te 」TT TeT ,其单位阶跃响应的稳态误差为【丄 D. T Te 」TTT ,其单位斜坡响应的稳态误差为【A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C. 6.PID 调节器的微分部分可以【 A 】斜坡曲线变化D.加速度曲线变化提高系统的稳态性降低系统的稳态性A.提高系统的稳定性B. 提高系统的稳态性 C.降低系统的稳定性 D. 降低系统的稳态性T C. 1 D. T Te 」TT9. 过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】 A.零 B. 常数 C. 单调上升曲线 D. 等幅衰减曲线 10. 干扰作用下,偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【A.将发散离开原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡11. 单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【A.0B.B. D. 】将衰减收敛回原来的平衡状态将在偏离平衡状态处永远振荡】A.1/sB.1C. 1sD.1 + 1/S 12. 线性控制系统的频率响应是系统对输入【A.阶跃信号的稳态响应 C.斜坡信号的稳态响应13. 积分环节的输出比输入滞后【 B. D. A. -90° B. 90° C. -180014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数复平面上的奈魁斯特曲线将【】A.逆时针围绕点(0, j0 ) 1圈C.逆时针围绕点(一1, j0 ) 1圈15.最小相位系统稳定的条件是【 A. >0 和 L g V 0 B. C. >0 和 L( g ) V 0D. 16.若惯性环节的时间常数为 A.滞后tan T) B.滞后 17.控制系统的误差是【 A.期望输出与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差】脉冲信号的稳态响应正弦信号的稳态响应D. B. D. 】1800 G(s)的极点数为3个,系统闭环传递函数的极点数为 2个,则映射到G(s)顺时针围绕点(0, jO ) 1圈顺时针围绕点(一 V 0 和 K g > 1 T ,则将使系统的相位【 C. 超前tan 」(,T) D. B. D. 18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为 A. F (s)的零点就是系统闭环零点B. 1 , j0 ) 1 圈给定输入与实际输出之差扰动输入与实际输出之差F(S) -1 G(S )H (S),则【 F (s)的零点就是系统开环极点 C. F (s)的极点就是系统开环极点D. F (s)的极点就是系统闭环极点 19.要使自动调速系统实现无静差,则在扰动量作用点的前向通路中应含有【比例环节】保持水平线不变A.微分环节 B. 积分环节 C. 惯性环节 20. 积分器的作用是直到输入信号消失为止,其输出量将【 A.直线上升 B. 垂直上升 C. 指数线上升21. 自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【 A.偏差的过程 B.输入量的过程 C.干扰量的过程D. D. D. 稳态量的过程22.系统输入输出关系为 x o x oX 。
控制工程基础复习题库(有答案)
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系统的传递函数在x的右半平面没有零点和极点
6.如何确定复平面上根轨迹的分离点?
需要解分离点方程;
需要确定分离角;
分离角与分支数有关
7.什么是系统的偏差信号?
输入信号与反馈信号之差
8.什么是传递函数?
9.解释根轨迹和常规根轨迹的含义。
10.根轨迹各分支的起点和终点在哪?
根轨迹关于实轴对称,分支数等于开环极点数,起点位系统的开环极点,终点为系统的开环零点、无穷远点
5、系统的稳态误差与输入信号的形式及_____________开环传递函数_____________________有关。
6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态,这样的系统是稳定系统。
7、I型系统 在单位阶跃输入下,稳态误差为_0__,在单位加速度输入下,稳态误差为__无穷__。
8、线性系统的频率响应是指系统在正弦信号作用下,系统的稳态输出。
9. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从初始状态到稳定状态的响应过程。
10、频率响应是系统对___正弦输入信号_______稳态响应,频率特性包括__幅频特性和像形特性_______两种特性。
11、系统的性能指标按其类型可分为______瞬态_________、___稳态____________、______准确性__________。
A. 开环系统的输出对系统无控制作用,闭环系统的输出对系统有控制作用。
B. 开环系统的输入对系统无控制作用,闭环系统的输入对系统有控制作用。
C. 开环系统不一定有反馈回路,闭环系统有反馈回路。
D. 开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路。
13.某典型环节的传递函数为 ,则该环节为( )。
《控制工程基础》参考复习题及答案
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《控制工程基础》参考复习题及习题解答第一部分单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【 D 】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【A 】A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的误差信号为【A 】A.X i(s)-H(s)X0(s)B.X i(s)-X0(s)C.X or(s)-X0(s)D.X or(s)-H(s)X0(s)3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的偏差信号为【A 】A.X i(s)-H(s)X0(s)B.X i(s)-X0(s)C.X or(s)-X0(s)D.X or(s)-H(s)X0(s)4.微分环节使系统【 A 】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5.当输入量发生突变时,惯性环节的输出量不能突变,只能按【B 】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化6.PID调节器的微分部分可以【A 】A.提高系统的快速响应性B.提高系统的稳态性C.降低系统的快速响应性D.降低系统的稳态性6-1.PID 调节器的微分部分可以【 A 】A.提高系统的稳定性B.提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性D.降低系统的稳态性7.闭环系统前向传递函数是【 C 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T ,其脉冲响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1D.T t Te T -+8-1.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-2.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-3.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应的稳态误差为【C】A.0B.TC.1T D.T tTe T-+8-4.一阶系统的时间常数为T,其单位斜坡响应的稳态误差为【C 】A.0B.TC.1T D.T tTe T-+9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下,偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【】A.1/sB.1C. 21s D.1+1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【】A.090- B.090 C.0180- D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(sG的极点数为3个,系统闭环传递函数的极点数为2个,则映射到)(sG复平面上的奈魁斯特曲线将【】A.逆时针围绕点(0,j0)1圈B.顺时针围绕点(0,j0)1圈C.逆时针围绕点(-1,j0)1圈D.顺时针围绕点(-1,j0)1圈15.最小相位系统稳定的条件是【 】A.γ>0和g L <0B.γ<0和g K >1C.γ>0和)(g L ω<0D.γ<0和)(g L ω>016.若惯性环节的时间常数为T ,则将使系统的相位【 】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω-D.超前1tan ω--17.控制系统的误差是【 】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【】 A.)(s F 的零点就是系统闭环零点 B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点19.要使自动调速系统实现无静差,则在扰动量作用点的前向通路中应含有【】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止,其输出量将【 】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【 】A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++,则该系统为【 】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【 】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【 】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f (s )的稳态值为【 】 A.∞ B .4 C.0.1 D.026.可以用叠加原理的系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【 】A.2B.1C.0D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t =0处的斜率越大,系统的【 】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【 】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【 】A.1B. s 1C. 21sD. 31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=,则其输出信号响应频率为【 】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【 】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图,凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【 】 A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量,在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【】A.-40 dB/decB.-20 dB/decC.+40 dB/decD.+20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【】A.反馈传递函数H(s)=1B.反馈信号B(s)=1C.开环传递函数G(s) H(s)=1D.前向传递函数G(s)=138.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差40.PID调节器的微分部分可以【】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环系统的前向传递函数与【】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器,将使系统【】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统,它的输入输出传递函数是【】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2<T1<T3,则【】A.T2系统响应快于T3系统B.T1系统响应快于T2系统C.T2系统响应慢于T1系统D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【】A.将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【 】A.1B.s 1C.21sD.31s53.线性控制系统【 】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【 】A.)(ωA =1B.)(ωA =0C.)(ωA <1D.)(ωA >155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1,j0)的圈数等于落在S 平面右半平面的【 】A.闭环极点数B.闭环零点数C.开环极点数D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【 】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【 】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s 59.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外,还必须有【 】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同,可有不同的【 】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为【 】A.开环高B.闭环高C.相差不多D.一样高64.积分环节的积分时间常数为T ,其脉冲响应为【 】A.1B.1/TC.TD.1+1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【 】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【 】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【 】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω,则其共轭复数极点的实部为【 】A.n ξωB.n ξω-C.d ξω-D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【 】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小,系统跟踪斜坡信号的【 】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=,则其稳态输出响应相位【 】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts e s G -=)(的相频特性为【 】A.T ωωϕ1tan )(--=B.T ωωϕ1tan )(-=C. T ωωϕ=)(D. T ωωϕ-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大,且按顺时针方向旋转【 】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.-π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时,对应的相频特性【 】A. 180)(-<c ωϕB. 180)(->c ωϕC. 180)(>c ωϕ 180)(<c ωϕ76.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多,开环放大倍数大,则系统的【 】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【 】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【 】A.相位不变 B .相位超前校正 C .相位滞后校正 D .相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【 】A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C.输出量反馈到输入端参与控制D.输出量局部反馈参与控制82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S的虚轴上时,其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较,其响应速度【】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T 时刻的单位阶跃响应为【 】A. 1B. 0.98C. 0.95D. 0.63292.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性【 】A.)(ωA ≥1B.)(ωA <1C. 0<)(ωA <1D.)(ωA ≤093.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【 】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率94-1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大,则其【 】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【 】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号,但存在稳态误差,其稳态误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差99.0型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s 100.PID 调节器的比例部分主要调节系统的【 】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【 】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化102.传递函数的量纲是【 】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置103.对于抗干扰能力强系统有【 】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【 】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【 】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 105.一阶微分环节的传递函数为【 】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 106.实际系统传递函数的分母阶次【 】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【 】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率109.反映系统动态精度的指标是【 】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【 】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线111.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.05时,其调整时间为【】A.TB.2TC.3TD.4T112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率114-1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率115.比例微分环节(时间常数为T )使系统的相位【 】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大,则系统的稳定性愈好,且【 】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数118.PID 调节器的积分部分消除系统的【 】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s120.比例微分校正将使系统的【 】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小120-1.比例微分校正将使系统的【 】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【 】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.结构参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成123.对于一般控制系统来说【 】A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加,增长斜率为【】A.TB.1/TC.1+1/TD.1/T2125.传递函数只与系统【】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关126.闭环控制系统的开环传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S的Ⅱ或Ⅲ象限内时,其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0 128.欠阻尼二阶系统是【】A.稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统 D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线130.二阶系统总是【】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.02时,其调整时间为【 】A.TB.2TC.3TD.4T132.积分环节Ts s G 1)(=的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T1lg 132-1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T1lg 132-2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. D. 133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【 】A.(-∞,0)的区间B.(-∞,0]的区间C.(-∞,-1)的区间D.(-∞,-1]的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【 】A.微分个数增加,开环增益增大而愈高B.微分个数减少,开环增益减小而愈高C.积分个数增加,开环增益增大而愈高D.积分个数减少,开环增益减小而愈高136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间(-1,+∞),则该闭环系统一定【 】A.稳定B.临界稳定C. 不稳定D.不一定稳定137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ138.控制系统的跟随误差与前向通道【 】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s → 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统143.传递函数代表了系统的固有特性,只与系统本身的【 】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构,参数144.惯性环节不能立即复现【 】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ,则单位反馈的闭环传递函数为【 】 A.)(1)(s G s G + B.)()(1)()(s H s G s H s G + C.)()(1)(s H s G s G + D.)()(1)(s H s G s H +146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω,则系统存在的极点有【】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147-1.闭环控制系统的开环传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线149.一阶系统是【 】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【 】A.1/sB.1C.21sD.1+1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【 】A.TB.TC.T 1 D.T 1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【 】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于虚轴上某点,终于坐标原点B.始于实轴上某点,终于实轴上另一点C.始于坐标原点,终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点,终于虚轴上另一点153-1.对于Ⅰ型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于坐标原点B.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于坐标原点C.始于(0)180G j=∞∠-的点,终于实轴上任意点D.始于(0)90G j=∞∠-的点,终于虚轴上任意点154.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离【】A.负实轴的距离 B.正实轴的距离 C.负虚轴的距离 D.正虚轴的距离155.对于二阶系统,加大增益将使系统的【】A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加D.稳定性变差155-1.对于二阶系统,加大增益将使系统的【】A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好156.惯性环节使系统的输出【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156-1.惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后157.无差系统是指【】A.干扰误差为零的系统B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158.Ⅱ型系统跟踪加速度信号的稳态误差为【】A.0B.常数C.∞D.时间常数159.控制系统的稳态误差组成是【】A.跟随误差和扰动误差B.跟随误差和瞬态误差C.输入误差和静态误差D.扰动误差和累计误差160.Ⅰ型系统的速度静差系数等于【】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数161.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A. 傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数162.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数第一部分单项选择题1.D2.A3.A4.A5.B6.A7.C8.C9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.C 15.C 16.A 17.A 18.C 19.B 20.A 21.A 22.B 23.B 24.C 25.C 26.D 27.B 28.A 29.B 30.A 31.D 32.A 33.B 34.C 35.A 36.B 37.A 38.B 39.C 40.A 41.B 42.C 43.C 44.A 45.D 46.A 47.C 48.A 49.C 50.C 51.C 52.C 53.B 54.A 55.C 56.D 57.B 58.C 59.B 60.B 61.B 62.B 63.B 64.B 65.A 66.B 67.B 68.B 69.D 70.C 71.A 72.B 73.D 74.A 75.B 76.B 77.A 78.A 79.C 80.D 81.C 82.A 83.B 84.B 85.C 86.B 87.A 88.A 89.A 90.D 91.D 92.A 93.A 94.B 95.A 96.D 97.B 98.B 99.B 100.A 101.C 102.B 103.B 104.B 105.C 106.C 107.C 108.B 109.A 110.B 111.C 112.A 113.D 114.A 115.C 116.C 117.C 118.D 119.C 120.A 121.D 122.A 123.A 124.B 125.A 126.C 127.C 128.A 129.B 130.C 131.D 132.A 133.A 134.D 135.C 136.A 137.A 138.A 139.A 140.C 141.A 142.A 143.D 144.B 145.A 146.B 147.A 148.B 149.A 150.A 151.C 152.B 153.B 154.A 155.D 156.D 157.B 158.B 159.A 160.B第二部分 填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对 时间 的积累。
控制工程基础考卷带答案复习资料
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专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)1. 控制系统的基本目的是?A. 提高系统精度B. 增强系统稳定性C. 改善系统性能D. 所有上述A. 稳定性B. 静态误差C. 响应时间D. 系统效率3. PID控制器中的P代表?A. 积分B. 比例C. 微分D. 偏差4. 开环控制系统与闭环控制系统的区别在于?A. 开环控制系统有反馈B. 闭环控制系统无输入C. 开环控制系统无反馈D. 闭环控制系统无输出A. 系统类型B. 开环增益C. 输入信号类型D. 控制器类型二、判断题(每题1分,共5分)1. 控制系统可以完全消除外部扰动的影响。
(×)2. 增加开环增益会提高系统的稳态精度。
(√)3. 所有控制系统都需要反馈才能正常工作。
(×)4.PID控制器适用于所有类型的控制系统。
(×)5. 控制系统的动态性能只与系统的时间常数有关。
(×)三、填空题(每题1分,共5分)1. 控制系统的基本组成部分包括控制器、执行机构、______和被控对象。
2. 控制系统的性能指标主要包括稳定性、快速性和______。
3.PID控制器由比例、积分和______三个部分组成。
4. 闭环控制系统的特点是输出信号对输入信号进行______。
5. 控制系统的数学模型通常包括______模型、传递函数模型和状态空间模型。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述控制系统的基本原理。
2. 解释开环控制系统和闭环控制系统的区别。
3. 什么是PID控制器?它有什么作用?4. 简述控制系统的稳定性定义及其重要性。
5. 控制系统设计的基本步骤有哪些?五、应用题(每题2分,共10分)1. 设计一个简单的温度控制系统,并说明其工作原理。
2. 如何通过增加积分环节来减小系统的稳态误差?3. 给出一个应用PID控制器的实际案例,并解释其参数调整的意义。
4. 分析一个闭环控制系统中的反馈对系统性能的影响。
控制工程基础试题
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控制工程基础试题一、选择题(每题5分,共10题)1. 控制工程是一门综合学科,它主要涉及以下哪些方面?A. 电气工程B. 自动控制C. 机械工程D. 网络技术2. PID是常用的控制器类型,它的英文全称是什么?A. Proportional Integral DerivativeB. Proportional Integral DividerC. Programmable Interface DeviceD. Positive Internal Defrosting3. 在控制系统中,传感器的作用是什么?A. 采集和测量被控对象的信息B. 控制执行器的运动C. 实现控制算法 D. 传输控制信号4. 反馈控制系统中,输出信号与输入信号的差值称为什么?A. 偏差B. 误差C. 目标值D. 反馈值5. 控制系统的稳定性是指系统的哪个性能指标?A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 不产生振荡6. 控制系统的传递函数为G(s) = 1/(s+1),那么该系统的阶数是多少?A. 0B. 1C. 2D. 37. 控制系统的超调量是指哪个指标?A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 静态误差8. 对于阻尼系统,哪种控制方式能够减小超调量并提高系统的稳定性?A. 死区控制B. 比例控制C. 积分控制D. 导数控制9. 在控制系统中常用的调节器有哪几种类型?A. 电压调节器、电流调节器、功率调节器B. 比例调节器、积分调节器、微分调节器C. 位置调节器、速度调节器、加速度调节器D. P 控制器、I控制器、D控制器10. 在计算机控制系统中,AD转换器的作用是什么?A. 将模拟信号转换为数字信号B. 进行信号处理和滤波C. 控制执行器的运动D. 实现控制算法的运算二、填空题(每题5分,共5题)1. 控制系统的传递函数一般用___表示。
2. 反馈控制系统的基本结构包括___、___和___。
3. 控制系统的根轨迹是研究系统___的重要方法。
控制工程基础简答题
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控制工程基础简答题(1)何谓控制系统,开环系统与闭环系统有哪些区别?控制系统是指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。
开环系统构造简单、不存在不稳定问题、输出量不用测量;闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。
(2)什么叫相位欲量?什么叫幅值裕量?相位裕量是指在乃奎斯特图上,从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线,该直线与负实轴的夹角。
幅值裕量是指在乃奎斯特图上,乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。
(3)试写出PID控制器的传递函数?kp kD Kl/s(4)什么叫校正(或补偿)?所谓校正,就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数,以改善系统性能的方法。
(5)请简述顺馈校正的特点?顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近视补偿,以便及时消除干扰的影响。
(6)传递函数的主要特点有哪些?传递函数反映系统本身的动态特性,只与本身参数结构有关,与外界输入无关对于物理可实现系统,传递函数分母中S的阶数必不少于分子中S 的阶数,传递函数不说明系统的物理结构,不同的物理结构系统,只要他们的动态特性相同,其传递函数相同(7)机械控制工程主要研究并解决的问题是什么?当系统已定,并且输入知道时,求出系统的输出,并通过输出来研究系统本身的有关问题,即系统分析当系统已定,且系统的输出也已给出,要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求,即系统的最优控制当输入已知,且输出也已给定时,确定系统应使得输出尽可能符合给定的最佳要求,即最优设计当系统的输入与输出均已知时,求出系统的结构与参数,即建立系统的数学模型,即系统的识别当系统已定,输出已知时,以识别输入或输入中的有关信息,即滤液与预测(8)在系统校正中,常用的性能指标有哪些?时域性能指标,包括瞬态响应指标(即上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间)和稳态性能指标(即稳态误差)频域性能指标,包括相位裕量、幅值裕量、截止频率、带宽(9)求拉氏变换的方法有哪些?1. 查表法2. 有理函数法3. 部分分式法(10)简述二阶欠阻尼系数Wn与性能指标MP(超调量)、TS (调整时间)的关系二阶欠阻尼系统若■不变,增大(或减小)Wn ,则超调量MP不变,调整时间TS 减小(或增大);若Wn不变,增大(或减小)',则超调量MP减小(或增大),调整时间TS减小(或增大)(11)简述串联超调校正环节的作用?作用:串联超前校正环节增大了相位裕量,加大了带宽,这就意味着提高了系统的相对稳定性,加快了系统的响应速度,使过渡过程得到了显著改善。
控制工程基础试题
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控制工程基础试题
理解和掌握控制工程的基础是确保在该领域成功的关键。
以下是一些可能涉及到的控制工程基础试题:
什么是控制系统?
定义控制系统,并解释其基本组成部分。
什么是反馈控制?
描述反馈控制原理,以及它在系统中的作用。
什么是控制系统的目标?
讨论控制系统的一般目标和设计目标。
什么是开环和闭环控制?
解释开环和闭环控制系统的概念,以及它们之间的区别。
PID控制器是什么?
描述PID(比例-积分-微分)控制器的原理和用途。
如何分析控制系统的稳定性?
讨论用于分析控制系统稳定性的方法,如根轨迹、Nyquist图和Bode图。
什么是传递函数?
定义传递函数,并说明其在控制系统中的重要性。
解释根轨迹分析的目的。
描述根轨迹分析的原理,并解释它如何用于评估系统的稳定性。
什么是系统的超调和峰值过渡时间?
解释超调和峰值过渡时间,以及它们如何反映控制系统的性能。
如何设计一个PID控制器?
说明设计PID控制器的基本步骤和考虑因素。
什么是状态空间分析?
描述状态空间分析的基本原理和用途。
工程控制基础3简答题
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1、什么是反馈?为什么要进行反馈控制?答:反馈是指人们为了达到一定的目的,有意加入的反馈,闭环控制系统的工作是基于系统的实际输出与输入间的偏差之上的,在系统存在扰动的情况下,这种偏差就会出现。
进行适当的反馈控制正好能检测出这种偏差,并力图减小这种偏差,而最终使得偏差为零,事实上,反馈控制仅仅需为无法预计的扰动设计,因为对可以预知的扰动,总可以在系统中加以校正。
2、什么是系统?什么是线性系统?答:系统是由相互联系,相互作用的若干部分构成而且有一定的目的或一定的运动规律的一个整体;当系统的数学模型能用线性微分方程描述时,系统称为线性系统。
3、系统稳定性的定义是什么?答:系统的稳定性是指系统在初始状态的作用下,由它引起的系统的时间响应随时间的推移,逐渐衰减并趋向与零的能力。
若随时间的推移,系统能回到平衡位置,则系统是稳定的;若随时间的推移,系统偏离平衡位置愈来愈远,则系统是不稳定的。
1.什么是自动控制?就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
2.控制系统的基本要求有哪些?控制系统的基本要求可归结为稳定性;准确性和快速性。
3.什么是自动控制系统?指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。
它一般由控制装置和被控制对象组成4.反馈控制系统是指什么反馈?反馈控制系统是指负反馈。
5.什么是反馈?什么是正反馈?什么是负反馈?反馈信号(或称反馈):从系统(或元件)输出端取出信号,经过变换后加到系统(或元件)输入端,这就是反馈信号。
当它与输入信号符号相同,即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。
反之,符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6.什么叫做反馈控制系统系统输出全部或部分地返回到输入端,此类系统称为反馈控制系统(或闭环控制系统)。
7.控制系统按其结构可分为哪3类?控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
控制工程基础考卷带答案复习资料
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专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 经济性答案:DA. 结构简单B. 抗干扰能力强C. 精度低D. 无反馈环节答案:B3. PID控制器中,P代表什么含义?A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例积分答案:AA. 齐次性B. 叠加性C. 时变性D. 线性答案:CA. 静态误差B. 动态误差C. 超调量D. 响应时间答案:B二、判断题(每题1分,共5分)1. 控制系统的目的是使输出量精确跟踪输入量。
(答案:√)2. 开环控制系统一定比闭环控制系统精度高。
(答案:×)3. 比例控制器可以减小系统的稳态误差。
(答案:√)4. 控制系统的稳定性与系统参数无关。
(答案:×)5. 微分控制器可以提高系统的快速性。
(答案:√)三、填空题(每题1分,共5分)1. 控制系统的基本组成部分包括控制器、执行器、传感器和______。
(答案:被控对象)2. 控制系统的性能指标包括静态性能指标和______性能指标。
(答案:动态)3.PID控制器由比例、积分和______三个部分组成。
(答案:微分)4. 控制系统的数学模型主要包括______模型、传递函数模型和状态空间模型。
(答案:微分方程)5. 控制系统的稳定性分析主要包括______判据和根轨迹法。
(答案:劳斯)四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述开环控制系统和闭环控制系统的区别。
答案:开环控制系统无反馈环节,闭环控制系统有反馈环节;开环控制系统精度低,闭环控制系统精度高;开环控制系统简单,闭环控制系统复杂。
2. 什么是控制系统的稳态误差?如何减小稳态误差?答案:稳态误差是指系统在稳态时,输出量与输入量之间的差值。
减小稳态误差的方法有:增大比例系数、引入积分环节、增大开环增益等。
3. 简述PID控制器的作用。
答案:PID控制器可以调整比例、积分、微分三个参数,实现对系统的精确控制,提高系统的稳定性、快速性和准确性。
《控制工程基础》习题集(浓缩24页)
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《控制工程基础》习题集(浓缩24页)第一部分:单选题1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ ] a.给定元件b .检测元件 c .放大元件 d .执行元件2. 在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是[ ] a .比例环节b .积分环节c .惯性环节d .微分环节3. 如果系统不稳定,则系统 [ ]a.不能工作 b .可以工作,但稳态误差很大c .可以工作,但过渡过程时间很长d .可以正常工作4. 在转速、电流双闭环调速系统中,速度调节器通常采用[ ]调节器。
a .比例 b .比例积分 c .比例微分 d .比例积分微分5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ ]:a .S b. S 1c. 21Sd. S 26. 在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是[ ] A .比例环节B .积分环节C .惯性环节D .微分环节 7.如果系统不稳定,则系统 [ ]A. 不能工作 B .可以工作,但稳态误差很大C .可以工作,但过渡过程时间很长D .可以正常工作8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。
试判断该环节的相位特性是[ ]:[ ]调节器。
[ ]:C. 相位滞后-超前D. 相位超前-滞后12. 开环增益K 增加,系统的稳定性():A .变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定A .变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定14. 已知 f(t)=0.5t+1,其L[f(t)]=( ):A .S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S1212 D. S 2115.自动控制系统的反馈环节中必须具有():A.给定元件 B .检测元件 C .放大元件 D .执行元件16.PD 调节器是一种()校正装置。
A .相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后-超前 D. 相位超前-滞后17.已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如下图所示,试确定其开环增益K ()。
《控制工程基础》试卷及详细答案
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一、填空题(每题1分,共15分)1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即: 、 和 ,其中最基本的要求是 。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ,则该系统的开环传递函数为 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有 、 等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 、 、 等方法。
5、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为 。
6、设系统的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++,则其开环幅频特性为 ,相频特性为 。
7、最小相位系统是指。
二、选择题(每题2分,共20分)1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s),错误的说法是( )A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++,则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A 、261000s s ++= B 、2(6100)(21)0s s s ++++=C 、2610010s s +++= D 、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点,则 ( ) 。
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 4、已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。
A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定 5、若两个系统的根轨迹相同,则有相同的:A 、闭环零点和极点B 、开环零点C 、闭环极点D 、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中,能在1c ω=处提供最大相位超前角的是 ( )。
控制工程基础期末复习题(带答案的)
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一、填空题(部分可能模糊的已给出参考答案):1. 对时域函数进行拉氏变换:)(1t = 、t = 、at e -= 、sin tω= 。
2. 自动控制系统对输入信号的响应,一般都包含两个分量,即一个是瞬态响应分量,另一个是稳态 _响应分量。
3. 在闭环控制系统中,通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号,这个信号称为_____反馈___。
4. 若前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则闭环传递函数为___ __5. 函数f(t)=的拉氏变换式是 。
6. Bode 图中对数相频特性图上的-180°线对应于奈奎斯特图中的__负实轴_________。
7. 闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平面的 右半平面 半平面。
8. 已知传递函数为2()k G s s=,则其对数幅频特性L (ω)在零分贝点处的频率数值为ω=9. 在系统开环对数频率特性曲线上,低频段部分主要由 积分 环节和 比例 决定。
10. 惯性环节的传递函数11+Ts ,它的幅频特性的数学式是 ,它的相频特性的数学式是 ωT arctan - 。
11. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始条件为零 的条件下,系统输出量的拉氏变换与 输入量的拉氏变换 之比。
12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从 初始 状态到 最终或稳定 状态的响应过程。
13. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 负实根或负实部的复数根 ,即系统的特征根必须全部在 复平面的左半平面 是系统稳定的充要条件。
14. I 型系统G s K s s ()()=+2在单位阶跃输入下,稳态误差为 0 ,在单位加速度输入下,稳态误差为 ∞ 。
(参考教材P89)15. 频率响应是系统对 正弦输入 稳态响应,频率特性包括 幅频和相频 两种特性。
16. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态,这样的系统是 (渐进)稳定的 系统。
控制工程基础简答知识点总结
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控制工程基础简答知识点总结控制工程,听起来是不是有点高大上,有点让人摸不着头脑?其实啊,它就像我们生活中的导航系统,指引着各种设备和系统精准运行。
先来说说反馈控制。
这就好比你骑自行车,眼睛看到前方的路有点歪,手就自动调整方向,这就是反馈。
反馈控制能让系统的输出不断与期望的目标进行比较,然后做出调整,保证系统稳定运行。
你想想,如果没有这个反馈,那自行车还不得骑得歪七扭八?再讲讲开环控制。
这就像你按照预定的路线去旅行,不管路上遇到啥情况,都不改变计划。
虽然简单直接,但要是遇到突发状况,可就容易出问题啦!还有控制系统的稳定性。
这可太重要啦!就像盖房子,地基不稳,房子能结实吗?一个不稳定的控制系统,那可就乱套了,输出可能会像没头的苍蝇一样到处乱撞。
说到控制系统的性能指标,这就好比衡量一个运动员的表现。
响应速度快不快?准确性高不高?是不是能抵抗外界的干扰?就像跑步比赛,谁能快速又准确地到达终点,谁就是赢家。
而系统的数学模型,那可是控制系统的“密码本”。
通过它,我们能深入了解系统的内在规律,就像了解一个人的性格一样。
控制工程中的时域分析法,就像是给系统做“体检”,直接观察系统在时间上的响应。
频域分析法呢,则像是用“望远镜”从另一个角度观察系统的特性。
你说,控制工程是不是很有趣?它在工业生产、航空航天、医疗设备等领域都发挥着巨大的作用。
没有它,那些精密的机器怎么能乖乖听话工作呢?所以啊,掌握控制工程的基础简答知识点,就像是掌握了一把神奇的钥匙,能打开各种复杂系统的奥秘之门。
咱们可不能小瞧这些知识点,说不定哪天就能派上大用场呢!。
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(1)何谓控制系统,开环系统与闭环系统有哪些区别?控制系统是指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。
开环系统构造简单、不存在不稳定问题、输出量不用测量;闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。
(2)什么叫相位欲量?什么叫幅值裕量?相位裕量是指在乃奎斯特图上,从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线,该直线与负实轴的夹角。
幅值裕量是指在乃奎斯特图上,乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数。
(3)试写出PID控制器的传递函数?kp+kD+KI/s(4)什么叫校正(或补偿)?所谓校正,就是指在系统中增加新的环节或改变某些参数,以改善系统性能的方法。
(5)请简述顺馈校正的特点?顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近视补偿,以便及时消除干扰的影响。
(6)传递函数的主要特点有哪些?传递函数反映系统本身的动态特性,只与本身参数结构有关,与外界输入无关对于物理可实现系统,传递函数分母中s的阶数必不少于分子中s的阶数,传递函数不说明系统的物理结构,不同的物理结构系统,只要他们的动态特性相同,其传递函数相同(7)机械控制工程主要研究并解决的问题是什么?当系统已定,并且输入知道时,求出系统的输出,并通过输出来研究系统本身的有关问题,即系统分析当系统已定,且系统的输出也已给出,要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求,即系统的最优控制当输入已知,且输出也已给定时,确定系统应使得输出尽可能符合给定的最佳要求,即最优设计当系统的输入与输出均已知时,求出系统的结构与参数,即建立系统的数学模型,即系统的识别当系统已定,输出已知时,以识别输入或输入中的有关信息,即滤液与预测(8)在系统校正中,常用的性能指标有哪些?时域性能指标,包括瞬态响应指标(即上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间)和稳态性能指标(即稳态误差)频域性能指标,包括相位裕量、幅值裕量、截止频率、带宽(9)求拉氏变换的方法有哪些?1.查表法2.有理函数法3.部分分式法(10)简述二阶欠阻尼系数ζ,Wn与性能指标MP(超调量)、Ts(调整时间)的关系二阶欠阻尼系统若ζ不变,增大(或减小)Wn ,则超调量MP 不变,调整时间Ts 减小(或增大);若Wn 不变,增大(或减小)ζ,则超调量MP 减小(或增大),调整时间Ts 减小(或增大)(11)简述串联超调校正环节的作用?作用:串联超前校正环节增大了相位裕量,加大了带宽,这就意味着提高了系统的相对稳定性,加快了系统的响应速度,使过渡过程得到了显著改善。
但由于系统的增益和型次都未变化,所以稳态精度变化不大。
(13)终值定理的应用条件是什么?若函数f(t)及其一阶导数都是可拉氏变换的,并且除在原点处唯一的极点外,sF(s)在包含jw轴的右半平面内是解析的,(这就意味着当t--∞时,f(t)趋近于一个确定的值,)则函数f(t)的终值为limt-∞f(t)=limF(s) s-o(14)什么叫系统分析?当系统已定,并且输入知道时,求出系统的输出响应,并通过输出来研究系统本身的有关问题,即系统分析(15)对数坐标图的主要优点有哪些?可以将幅值相乘转化为幅值相加,便于绘制多个环节组成的系统的对数频率特性图可以采用渐近线近视的作图方法绘制对数幅频图,简单方便,尤其是在控制系统设计、校正及系统识别等方面,优点更为突出对数分度有效地扩展了频数范围,尤其是低频段的扩展,对工程系统设计具有重要意思。
(16)简述拉氏变换中部分分式法的步骤?部分分式法是通过代数运算,先将一个复杂的象函数化为数个简单的部分分式之和,再分别求出各个分式的原函数,总的原函数即可求得(17)请写出超前校正装置的传递函数,如果将它用于串联校正,可以改善系统的什么性能?GC(S)=1αTs+1,α>1,可增加相位欲度,调整频带宽度αTs+1(18)影响系统稳态误差的因数有哪些?影响系统稳态误差的因数有系统的类型、开环增益和输入信号(19)什么叫机械系统的动软度和动刚度?若机械系统的输入为力,输出为位移,则机械系统的频率特性就是机械系统的动柔度;机械系统的频率特性的倒数就是机械系统的动刚度(20)对控制系统的基本要求是什么?对控制系统的基本要求有系统的稳定性、响应的快速性和响应的准确性,其中系统的稳定性是控制系统工作的首要条件;在参数已知的情况下分析和评价系统的稳定性、快速性和准确性(21)什么是数学模型?数学模型是系统动态特性的数学表达式。
建立数学模型是分析、研究一个动态系统特性的前提,一个合理的数学模型应以最简化的形式,准确地描述系统的动态特性(22)线性系统的主要特征是什么?若系统的数学模型表达式是线性的,则这种系统就是线性系统。
线性系统重要的特征是可以运用叠加原理,所谓叠加原理,就是系统在几个外加力作用下所产生的相应,等于各个外加作用单独作用的响应之和(23)简述系统时间响应的概念?机械工程系统在外加力作用激励下其输出量随时间变化的函数关系称之为系统的时间响应,通过时间响应的分析可以揭示系统本身的动态特性(24)在频率特性的图形表示方法中,常用的方法有哪几种?共有三种:对数坐标图或称伯德图极坐标图或称乃奎斯特图对数幅-相图。
(25)判断定常系统是否稳定的方法有哪几种?劳斯判据;胡尔维茨判据;乃奎斯特稳定性判据;根轨迹法(26)反馈校正和串联校正相比,所具有的有点是那些?利用反馈能有效地改变被包围环节的动态结构参数,甚至在一定条件下能用反馈完全取代包围环节,从而大大减弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰给系统带来的不利影响(27)什么是反馈(包括正反馈和负反馈)所谓信息的反馈,就是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变化后全部或部分地返回,再输入到系统中去,如果反馈回去的信号与原系统的输入信号的方向相反(或相位差180°)则称之为“负反馈”;如果方向或相位相同,则称之为“正反馈”(28)劳斯-胡尔维茨稳定性判据的根据是什么?利用特征方程式的根与系数的代数关系,由特征方程中的已知系数间接判断出方程的根是否具有负实部,从而判定系统是否稳定(29)采用何种方式可以同时减少或消除控制输入和干扰作用下的稳态误差?在干扰作用点至系统输入口的前向通道中,提高增益和设置积分环节(31)系统的频域性能指标有那些?相位裕量、幅值裕量、截止频率及频宽、谐振频率和谐振峰值(32)频率特性和传递函数的关系是什么?若系统的传递函数为G(s),则相应系统的频率特性为G(jw),即将传递函数中的s用jw替代(33)请写出滞后校正装置的传递函数,如果将它用于串联校正,可以改善系统的什么性能?G(s)=Ts+1/aTs+1,提高系统的稳态精度(34)什么是系统频率特性的截止频率?系统闭环频率特性的幅值下降到其零频率幅值以下3dB时的频率(35)系统时间响应的瞬时响应反映哪方面的性能?而稳态响应反映哪方面的性能?瞬态响应反映了系统的稳定性和响应的快速性等方面的性能,而稳态响应反映了系统响应的准确性(36)当系统的阻尼比满足什么条件时,二阶系统特征方程的根为两个不相等的负实根?二阶系统的特征方程为:s2+2ζwn+wn2=0,特征根为s1,2=-ζwn±wn2-1,要使根具有两个不相等的负实根,必须满足-ζwn<0 ζ2-1>0⇒ζ>1(37)请简述拉斯变换的卷积定理?f(t-λ)g(λ)dλ⎤=F(s).G(s) 若F(S)=L[⎰f(t)],G(S)=L[⎰g(t)],则有L⎡⎰⎢0⎥t⎣⎦式中⎰0f(t-λ)g(λ)dλ=f(t)*g(t),称作f(t)和g(t)的卷积(38)已知零初始条件下某系统的单位脉冲响应,能否求出该系统的闭环传递函数?若可以,如何求?可以,将零初始条件下单位脉冲响应求拉斯变换即为该系统的闭环传递函数(39)控制系统稳定性的定义是什么?系统在受到外界扰动作用时,其被控制量将偏离平衡位置,当这个扰动作用去除后,若系统在足够长的时间内能恢复到其原来平衡状态或者趋于一个给定的新的平衡状态,则该系统是稳定的(40)试从控制的观点分析反馈校正的特点?反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结构参数,甚至在一定条件下能用反馈校正完全取代包围环节,从而大大减弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰给系统带来的不利影响(41)实现校正的方式有哪几种? t串联校正、并联校正和PID校正1. 已知零初始条件下某系统的单位脉冲响应,能否求出该系统闭环传递函数?如何求?答:可以。
将零初始条件下单位脉冲响应求出拉氏变换即为该系统的闭环传递函数。
2. 一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点,其单位阶跃响应速度应越快还是越慢?为什么?答:一阶系统越靠近S平面原点,其阶跃响应速度越慢。
3. 什么是主导极点?答:主导极点就是所有闭环极点中距离轴最近的,而且周围也没有其他闭环零点的闭环极点,主导极点对系统的响应起主导作用。
4. 采用何种方式可以同时减小或消除控制输入和干扰作用下的稳态误差?答:为了降低由扰动引起的误差,可以增大扰动作用点前面的传递函数G(0)的值,也可以再扰动点前加入积分环节。
5. 最小相位系统和非最小相位系统的频率特性有何异同?答:两者的幅值频率相同,但是相位频率不通非最小相位系统的相角变化绝对值比最小相位系统的相角变化绝对值大。
6. 简述相位超前,相位滞后校正的优缺点是什么?答:相位超前校正:加快系统响应速度,提高系统稳定性。
稳态精度变化不大。
相位滞后校正:提高稳态精度,提高系统稳定性。
降低了系统响应速度。
7. 试阐述绘制伯德图的一般方法步骤。
答:1.有传递函数求出频率特性并将其化为典型环节特性相乘的形式。
2.求出各环节的转角频率,阻尼比以及其他参数。
3.分别画出各环节的幅频曲线的渐近线和相频曲线。
4.各环节的幅频曲线相叠加,得到系统幅频曲线渐近线并修正。
5.各环节相频曲线相加得到相频曲线。
8.什么是系统传递函数?应用传递函数分析系统是应具备什么条件?答:传递函数是初始条件为零时,系统输出的拉氏变换比输入的拉氏变换。
具备条件:1.系统描述为时域问题,应该有时间函数f(t).2.在描述范围内至少是分段连续。
3.系统为线性。