自动控制原理随堂练习答案
华南理工大学网络教育自动控制原理-随堂练习答案
自动控制原理随堂练习第一章绪论答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.A. B. C.A. B. C.A. B. C.A. B. C.答题：对. 错答题：对. 错答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.某系统的传递函数为，该传递函数有（答题： A. B. C. D.某典型环节的传递函数是，则该环节是（答题： A. B. C. D.已知系统的单位脉冲响应函数是，则系统的传递函数是（A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.某系统的传递函数是，则该可看成由（答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题：对. 错答题：对. 错答题：对. 错．闭环极点为的系统．闭环特征方程为的系统．阶跃响应为的系统．脉冲响应为的系统答题： A. B. C. D.．最大超调量 D答题： A. B. C. D.已知二阶系统的传递函数是，则该系统属于答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.已知系统的开环传递函数为，则其型别为（答题： A. B. C. D.已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为答题： A. B. C. D.若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为． B．． D答题： A. B. C. D.某单位反馈系统的开环传递函数为，． B． C． D．答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.系统在作用下的稳态误差，说明（．系统型别 B答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.．最大超调量 DA. B. C.A. B. C.16.特征方程最靠近虚轴的根和虚轴的距离表示系统的稳定裕度，越大则系统的稳定性越低。
自动控制原理_随堂练习_网络
第二章控制系统的教学模型．．．．．．．．某典型环节的传递函数是，则该环节是（A. B. C. D.某系统的传递函数是，则该可看成由（系统在作用下的稳态误差，说明（．型别已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为．闭环极点为的系统．闭环特征方程为的系统．阶跃响应为的系统．脉冲响应为的系统．稳态误差计算的通用公式是若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为．B．．D曲线．最大超调量D系统渐近线与实轴正方向夹角为（、、、、已知单位反馈系统的开环传递函数为，则根据频率特性的物理意义，该闭环系统输入信号为时系统的稳态输出为（A. B.C. D.A. B.D.右半平面上的极点数，为系统的型别。
开环对视幅频特性低频段的斜率表征系统的类型，高度表征开环传递系数的大小C.中频段的斜率、宽度以及截止频率表征系统的动态性能若系统的开环不稳定，即开环传递函数在右半平面上的开环频率特性曲线及其镜像当从变化到时，若系统的开环不稳定，即开环传递函数在右半平面上的开环频率特性曲线及其镜像当A. B.C. D.对数幅值裕度=6.02dB B. 对数幅值裕度=2dB 转折频率=8 D. 转折频率=0.5相角裕度：幅值裕度：在工程设计中，一般取，非最小相位系统的特性和特性之间不具有一一对应关系最小相位系统指具有最小相位传递函数的系统，最小相位传递函数函数即的全部极点均位于奈奎斯特稳定判据是利用系统的开环频率特性来判断闭环系统的稳定性的。
对于一个开环传递函数中没有虚轴右侧零、极点的最小相位系统而言，曲线越靠近（（其中）A. B.C. D.（其中）A. B.C. D.第六章控制系统的校正装置综合（其中）A. B.C. D.（其中）A. B.D.零阶保持器的作用：使采样信号每个采样瞬时的采样值]一直保持到离散系统的特征方程是稳定的。
机械设计基础自动控制原理随堂练习答案
答题： A. B. C. D. E. （已提交）2.巴氏合金是用来制造( )。
A 单层金属轴瓦B 双层或多层金属轴瓦C 含油轴承轴瓦D 非金属轴瓦答题： A. B. C. D. （已提交）3.在滑动轴承材料中，( )通常只用作双金属轴瓦的表层材料。
A 铸铁B 巴氏合金C 铸造锡磷青铜D 铸造黄铜答题： A. B. C. D. （已提交）4.非液体摩擦滑动轴承，验算是为了防止轴承( )。
A 过度磨损B 过热产生胶合C 产生塑性变形D 发生疲劳点蚀答题： A. B. C. D. （已提交）5.在( )情况下，滑动轴承润滑油的粘度不应选得较高。
A 重载B 高速C 工作温度高D 承受变载荷或振动冲击载荷答题： A. B. C. D. （已提交）6.温度升高时，润滑油的粘度( )。
A 随之升高B 保持不变C 随之降低D 可能升高也可能降低答题： A. B. C. D. （已提交）7.动压润滑滑动轴承能建立油压的条件中，不必要的条件是( )。
A 轴颈和轴承间构成楔形间隙B 充分供应润滑油C 轴颈和轴承表面之间有相对滑动D 润滑油温度不超过50℃答题： A. B. C. D. （已提交）8.下列各种机械设备中，( )只宜采用滑动轴承。
A 中、小型减速器齿轮轴B 电动机转子C 铁道机车车辆轴D 大型水轮机主轴答题： A. B. C. D. （已提交）9.下述材料中，( )是轴承合金（巴氏合金）。
A 20CrMnTiB 38CrMnMoC ZSnSb11Cu6D ZCuSn10P1答题： A. B. C. D. （已提交）A 均为基轴制B 前者基轴制，后者基孔制C 均为基孔制D 前者基孔制，后者基轴制答题： A. B. C. D. （已提交）3.不宜用来同时承受径向载荷和轴向载荷。
A. 圆锥滚子轴承B. 角接触球轴承C. 深沟球轴承D. 圆柱滚子轴承答题： A. B. C. D. （已提交）4.只能承受轴向载荷。
自动控制原理习题及答案
一、简答题1. 被控对象、被控量、干扰各是什么？答：对象：需进行控制的设备或装置的工作进程。
被控量：被控对此昂输出需按控制要求变化的物理量。
干扰：对生产过程产生扰动，使被控量偏离给定值的变量。
2. 按给定信号分类，控制系统可分为哪些类型？答：恒值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
3. 什么是系统的静态？答：被控量不随时间改变的平衡状态。
4. 什么是系统的动态？答：被控量随时间变化的不平衡状态。
5. 什么是系统的静态特性？答：系统再平衡状态下输出信号与输入信号的关系。
6. 什么是系统的动态特性？答：以时间为自变量，动态系统中各变量变化的大小、趋势以及相互依赖的关系。
7. 控制系统分析中，常用的输入信号有哪些？答：阶跃、斜坡、抛物线、脉冲。
8. （3次）传递函数是如何定义的？答：线性定常系统在零初始条件下输出响应量的拉氏变换与输入激励量的拉氏变换之比。
9. 系统稳定的基本条件是什么？答：系统的所有特征根必须具有负的实部的实部小于零。
10. 以过渡过程形式表示的质量指标有哪些？答：峰值时间t p 、超调量δ%、衰减比n d 、调节时间t s 、稳态误差e ss 。
11. 简述典型输入信号的选用原因。
答：①易于产生；②方便利用线性叠加原理；③形式简单。
12. 什么是系统的数学模型？答：系统的输出参数对输入参数的响应的数学表达式。
13. 信号流图中，支路、闭通路各是什么？答：支路：连接两节点的定向线段，其中的箭头表示信号的传送方向。
闭通路：通路的终点就是通路的起点，且与其他节点相交不多于一次。
14. 误差性能指标有哪些？答：IAE ，ITAE ，ISE ，ITSE二、填空题1. 反馈系统又称偏差控制，起控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2. 复合控制有两种基本形式，即按参考输入的前馈复合控制和按扰动输入的前馈复合控制。
3. 某系统的单位脉冲响应为g(t)=10e -0.2t +5e -0.5t ，则该系统的传递函数G(s)为ss s s 5.052.010+++。
自动控制原理典型习题含答案
自动控制原理习题 一、(20分) 试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数)()(s R s C 。
解：所以：32132213211)()(G G G G G G G G G G s R s C +++= 二．（10分）已知系统特征方程为06363234=++++s s s s ，判断该系统的稳定性，若闭环系统不稳定，指出在s 平面右半部的极点个数。
(要有劳斯计算表)解：劳斯计算表首列系数变号2次，S 平面右半部有2个闭环极点，系统不稳定。
三．（20分）如图所示的单位反馈随动系统，K=16s -1,T=,试求：（1）特征参数n ωξ，； （2）计算σ%和t s ;（3）若要求σ%=16%，当T 不变时K 应当取何值解：（1）求出系统的闭环传递函数为：因此有：（2） %44%100e %2-1-=⨯=ζζπσ（3）为了使σ%=16%，由式可得5.0=ζ，当T 不变时，有：四．（15分）已知系统如下图所示，1．画出系统根轨迹（关键点要标明）。
2．求使系统稳定的K 值范围，及临界状态下的振荡频率。
解① 3n =，1,2,30P =，1,22,1m Z j ==-±，1n m -=②渐进线1条π ③入射角同理 2ϕ2135sr α=-︒ ④与虚轴交点，特方 32220s Ks Ks +++=，ωj s =代入222K K-0=1K ⇒=，s = 所以当1K >时系统稳定，临界状态下的震荡频率为ω。
五．（20分）某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。
要求（1） 写出系统开环传递函数；（2） 利用相角裕度判断系统的稳定性；（3） 将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。
解（1）由题图可以写出系统开环传递函数如下：（2）系统的开环相频特性为截止频率 1101.0=⨯=c ω相角裕度：︒=+︒=85.2)(180c ωϕγ故系统稳定。
（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新的开环传递函数其截止频率 10101==c c ωω而相角裕度 ︒=+︒=85.2)(18011c ωϕγγ=故系统稳定性不变。
自动控制原理随堂练习答案要点
自动控制原理随堂练习答案要点自动控制原理是现代工程技术中的重要学科，它研究如何利用各种控制原理和方法，实现对各种系统的自动控制。
在学习过程中，进行随堂练习是提高理论应用能力的有效方式。
下面是自动控制原理随堂练习的答案要点，供参考：1. 控制系统基本概念- 控制系统：由输入、输出、反馈和控制器等组成的系统。
- 开环控制系统：无反馈的控制系统，输出不受干扰的影响。
- 闭环控制系统：有反馈的控制系统，输出受干扰的影响。
2. 信号与系统- 信号：表示信息或数据的物理量。
- 连续信号与离散信号：连续信号在时间和幅度上都是连续变化的，离散信号在时间和幅度上都是离散变化的。
- 系统：将输入信号转换为输出信号的物理系统。
3. 传递函数与频率响应- 传递函数：描述系统输入与输出关系的函数。
- 频率响应：系统对不同频率信号的响应情况。
4. 时域分析- 系统的单位脉冲响应：系统对单位脉冲信号的响应。
- 系统的单位阶跃响应：系统对单位阶跃信号的响应。
- 系统的零状态响应与零输入响应：零状态响应是指系统对初始状态为零的输入信号的响应，零输入响应是指系统对初始输入为零的非零初始状态信号的响应。
5. 频域分析- 系统的频率响应：描述系统对不同频率输入信号的响应情况。
- 幅频特性图：绘制系统的幅频特性曲线，表示系统对不同频率输入信号的幅度变化。
- 相频特性图：绘制系统的相频特性曲线，表示系统对不同频率输入信号的相位变化。
6. 控制器设计- P控制器：比例控制器，输出与误差成正比。
- I控制器：积分控制器，输出与误差的累积成正比。
- D控制器：微分控制器，输出与误差变化率成正比。
- PID控制器：由P、I和D控制器组成的综合控制器。
7. 稳定性分析- 稳定性：系统在无穷远处的响应是有界的。
- 临界稳定：系统在极限情况下刚好保持稳定。
- 超稳定：系统在极限情况下仍然保持稳定，但响应速度较慢。
- 不稳定：系统在极限情况下不再保持稳定。
自动控制原理习题解答
第三章3－3 已知各系统的脉冲响应，试求系统的闭环传递函数()s Φ：()()1.25(1)()0.0125;(2)()510sin 445;(3)()0.11t t k t e k t t t k t e --==++=-解答： （1） []0.0125()() 1.25s L k t s Φ==+（2）[])222223222()()5sin 4cos 4544451116s L k t L t t t s s s s s s s s ⎡⎤Φ==+⎢⎥⎣⎦⎫=++⎪++⎭⎫++⎪⎝⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭（3）[]()111()()0.1110313s L k t s s s s ⎡⎤⎢⎥Φ==-=⎢⎥+⎢⎥+⎣⎦ 3-4 已知二阶系统的单位阶跃响应为)6.1sin(5.1210)(1.532.1︒-+-=t t h et试求系统的超调量σ%，峰值时间tp和调节时间ts.解答：因为0<ξ<1，所以系统是欠阻尼状态。
阻尼比ξ=cos(1.53︒)=0.6，自然频率26.0/2.1==w n， 阻尼振荡频率wd=6.16.01212=-⨯=-=ξw w n d1． 峰值时间tp的计算96.16.1===ππwt dp2． 调节时间t s 的计算9.226.05.35.3=⨯==w t ns ξ3． 超调量σ%的计算%48.9%1006.0%100%221/6.01/=⨯=⨯=-⨯---eeππξξσ3-5设单位反馈系统的开环传递函数为)6.0(14.0)(++=s s s s G ，试求系统在单位阶跃输入下的动态性能。
解答：方法一：根据比例-微分一节推导出的公式)135(6.014.0)12/()1()(+⨯⨯+=++=s s s s s s K s G w T n d ξ1)5.2(4.0114.0)6.0(14.01)6.0(14.0)2()(1)()(22222+++=+++=+++++=+++=+=s s s s s s s s s s s zs z S G s G s s s w w s w nn dn ξφ)1()](1[12)1sin(1)(222222ξξξξξξξπψξddnddndnn ddn tarctg z arctg z r t w r t h www w zw e n d -+--+-=-+-=ψ+-+=-把z=1/Td=2.5,1=wn,5.0=ξd 代入可得)3.8323sin(5.005.11)7.9623sin(5.005.11)( ---=--+=t e t t e t t h峰值时间的计算0472.1)1(2=-=ξξβdddarctg ，-1.6877=ψ158.312=--=ξβψdndpwt超调量得计算%65.21%10011%22=⨯--=-ξξξσddetrpd调节时间得计算29.6)ln(21ln )2ln(2131222=--+-+=-ww w z t ndn n d sd z ξξξ方法二：根据基本定义来求解闭环传递函数为114.0)6.0(14.01)6.0(14.0)(1)()(2+++=+++++=+=s s s s s s s s S G s G s s φ当输入为单位阶跃函数时 )232()21(21.0)232()21(2)21(116.01)1(14.0)(22++-++++-+=++--+=+++=s s s s s s s s s s s C s s 得单位阶跃响应)23sin(1.0)23cos(1)(2121t t t h e et --⨯--=)3.8423sin(121+-=-t et )0(≥t 1． 峰值时间tp的计算 对h(t)求导并令其等于零得-0.5023)23cos()23sin(3.843.842121=⨯+-+︒-︒-t e t ep p t t p p3)23tan(3.84=+︒t p t p =2.9 2. 超调量σ%的计算%100)()()(%⨯∞∞-=h h h t p σ=17.49%3. 调节时间t s 得计算05.0)84.523sin(21≤-⨯-t est s5.33=t s 3-6.已知控制系统的单位阶跃响应为6010()10.2 1.2t t h t e e --=+- ，试确定系统的阻尼比ζ和自然频率n ω。
(完整版)自动控制原理习题及答案.doc
第一章 习题答案1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a,b 与c ，d 用线连接成负反馈状态；（2） 画出系统方框图。
解 (1)负反馈连接方式为:d a ↔，c b ↔；(2）系统方框图如图解1—1 所示。
1—2 题1—2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之,当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1—2所示。
1—3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。
题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u .此时,0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值.这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。
自动控制原理典型习题(含答案)
自动控制原理习题一、(20分) 试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数)()(s R s C 。
解：所以：32132213211)()(G G G G G G G G G G s R s C +++= 二．（10分）已知系统特征方程为06363234=++++s s s s ，判断该系统的稳定性，若闭环系统不稳定，指出在s 平面右半部的极点个数。
(要有劳斯计算表)解：劳斯计算表首列系数变号2次，S 平面右半部有2个闭环极点，系统不稳定。
66.06503366101234s s s s s -三．（20分）如图所示的单位反馈随动系统，K=16s -1,T=0.25s,试求：（1）特征参数n ωξ，； （2）计算σ%和t s ; （3）若要求σ%=16%，当T 不变时K 应当取何值？ 解：（1）求出系统的闭环传递函数为：TK s T s T K Ks TsK s /1/)(22++=++=Φ因此有：25.0212/1),(825.0161======-KT T s T K n n ωζω（2） %44%100e %2-1-=⨯=ζζπσ%)2)((2825.044=∆=⨯=≈s t n s ζω（3）为了使σ%=16%，由式%16%100e %2-1-=⨯=ζζπσ可得5.0=ζ，当T 不变时，有：)(425.04)(425.05.021212/11221--=⨯===⨯⨯===s T K s T T n n ωζζω四．（15分）已知系统如下图所示，1．画出系统根轨迹（关键点要标明）。
2．求使系统稳定的K 值范围，及临界状态下的振荡频率。
解① 3n =，1,2,30P =，1,22,1m Z j ==-±，1n m -= ②渐进线1条π ③入射角1ϕ()18013513513590360135135=︒+︒+︒+︒-︒=︒+︒=︒同理 2ϕ2135sr α=-︒④与虚轴交点，特方 32220s Ks Ks +++=，ωj s =代入X rX cK S 3S 2+2S ＋2222K K-0=1K ⇒=，2s j =± 所以当1K >时系统稳定，临界状态下的震荡频率为2ω＝。
自动控制原理习题答案
自动控制原理习题答案1. 请计算以下系统的开环传递函数，并画出相应的极点图和零点图。
系统一：$$。
G(s) = \frac{10(s+1)}{s(s+2)(s+5)}。
$$。
系统二：$$。
G(s) = \frac{5(s+3)}{(s+1)(s+4)}。
$$。
系统三：$$。
G(s) = \frac{20}{s(s+2)(s+3)}。
$$。
2. 请计算以下系统的闭环传递函数，并判断系统的稳定性。
系统一：$$。
G(s) = \frac{10}{s(s+1)}。
$$。
系统二：$$。
G(s) = \frac{5}{s^2+4s+3}。
$$。
系统三：$$。
G(s) = \frac{20(s+2)}{s(s+1)(s+3)}。
$$。
3. 请利用根轨迹法分析以下系统的稳定性，并画出根轨迹图。
系统一：$$。
G(s) = \frac{10}{s(s+1)(s+2)}。
$$。
系统二：$$。
G(s) = \frac{5(s+3)}{s(s+1)(s+4)}。
$$。
系统三：$$。
G(s) = \frac{20(s+1)}{s(s+2)(s+3)}。
$$。
4. 请利用Nyquist稳定性判据分析以下系统的稳定性，并画出Nyquist图。
系统一：$$。
G(s) = \frac{10(s+1)}{s(s+2)(s+5)}。
$$。
系统二：$$。
G(s) = \frac{5(s+3)}{(s+1)(s+4)}。
$$。
系统三：$$。
G(s) = \frac{20}{s(s+2)(s+3)}。
$$。
5. 请利用频率响应法分析以下系统的稳定性，并画出Bode图。
系统一：$$。
G(s) = \frac{10}{s(s+1)}。
$$。
系统二：$$。
G(s) = \frac{5}{s^2+4s+3}。
$$。
系统三：$$。
G(s) = \frac{20(s+2)}{s(s+1)(s+3)}。
自动控制原理习题参考答案
参考答案第一章1.这里给出一些常见的控制系统框图。
开环控制的有：水泵抽水控制系统（图1-1）；家用窗帘自动控制系统（图1-2）；宾馆自动门控制系统（图1-3）；楼道自动声控灯装置（图1-4）；游泳池定时注水控制系统（图1-5）。
图1-1 水泵抽水控制系统图1-2 家用窗帘自动控制系统图1-3 宾馆自动门控制系统图1-4 楼道自动声控灯装置图1-5游泳池定时注水控制系统闭环控制系统的有：家用压力锅（图1-6）；投篮过程（图1-7）；供水水箱的水位自动控制系统（图1-8）；加热炉的温度自动控制系统（图1-9）；抽水马桶的图1-6 家用压力锅的控制图1-7 投篮过程图1-8 供水水箱的水位自动控制系统图1-9 加热炉的温度自动控制系统图1-10抽水马桶的自动控制系统2.教学过程为一个人工闭环自动控制系统。
当学生的实际水平与教学大纲要求一致时，通过作业、答疑等环节反映出来，系统偏差为零，教师只需按正常方式授课即可；当学生的实际水平与教学大纲要求不一致时，通过作业、答疑等环节反映出来，系统存在一定偏差，教师需要调整教学方式，直至消除偏差，使学生的实际水平与教学大纲要求达到一致。
3.本题直流稳压电源的基准是稳压管的电压，输出电压通过3R和4R分压后与稳压管的电压wU比较，如果输出电压偏高，则经3R和4R分压后电压也偏高，使与之相连的晶体管基极电流增大，集电极电流随之增大，降在c R两端的电压也相应增加，于是输出电压相应减小。
反之，如果输出电压偏低，则通过类似的过程使输出电压增大，以达到稳压的作用。
对于本题，可画出方框图如图1-11所示。
图1-11晶体管稳压电源方框图该直流稳压电源为反馈控制。
实际输出电压2U 由3R 和4R 组成的分压器检测出来，与给定值W U 进行比较，产生的偏差电压1V 进行放大，作用于2V ，由2V 对输出电压进行调整。
这里的偏差电压仅随2U 变化，由1V 反相放大后产生c U ，这是系统的控制量。
自控原理习题答案(全)
普通高等教育“十一五”国家级规划教材全国高等专科教育自动化类专业规划教材《自动控制原理》习题答案主编：陈铁牛机械工业出版社1-11-21-3闭环控制系统主要由被控对象，给定装置，比较、放大装置，执行装置，测量和变送装置，校正装置等组成。
被控对象：指要进行控制的设备和过程。
给定装置：设定与被控量相对应给定量的装置。
比较、放大装置：对给定量与测量值进行运算，并将偏差量进行放大的装置。
执行装置：直接作用于控制对象的传动装置和调节机构。
测量和变送装置：检测被控量并进行转换用以和给定量比较的装置。
校正装置：用以改善原系统控制性能的装置。
题1-4答：（图略）题1-5答：该系统是随动系统。
（图略）题1-6答：（图略）题2-1 解：（1）F(s)=12s 1+-Ts T（2）F(s)=0.5)421(2+-s s（3）F(s)=428+⋅s es sπ（4）F(s)=25)1(12+++s s（5）F(s)=32412ss s ++ 题2-2 解：(1) f(t)=1+cost+5sint (2) f(t)=e -4t(cost-4sint)(3) f(t)=t t t te e e 101091811811----- (4) f(t)= -tt t te e e ----+-3118195214(5) f(t)= -tt e e t 4181312123--+++题2-3 解：a)dtdu u C R dt du R R c c r 22111=++）（ b)r c c u CR dt du R R u C R dt du R R 1r 12112111+=++）（ c) r r r c c c u dtdu C R C R dtu d C C R R u dtdu C R C R C R dtu d C C R R +++=++++）（）（1211222121122111222121 题2-4 解：a) G(s)=1)(212++s T T sT (T 1=R 1C, T 2=R 2C )b) G(s)=1)(1212+++s T T s T (T 1=R 1C, T 2=R 2C )c) G(s)= 1)(1)(32122131221+++++++s T T T s T T s T T s T T (T 1=R 1C 1, T 2=R 1C 2, T 3=R 2C 1, T 4=R 2C 2 )题2-5 解：(图略)题2-6 解：33)(+=Φs s 题2-7 解：a) ksf ms s +-=Φ21)(b) )()()(1))(1)(()(21221s G s G s G s G s G s +++=Φc) )()(1)())()(()(31321s G s G s G s G s G s ++=Φd) )()()()(1))()()(323121s G s G s G s G s G s G s -+-=Φe) G(s)=[G 1(s)- G 2(s)]G 3(s)f) )()()()()()()()()()(1)()()()()(43213243214321s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s +-++=Φg) )()()()()()()()(1)()()()(43213212321s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s -+-=Φ题2-8 解：102310)1()()(k k s s T Ts k k s R s C ⋅++++⋅=1023101)1()()(k k s s T Ts k k s N s C ⋅++++⋅=1023102)1()()(k k s s T Ts s T k k s N s C ⋅++++⋅⋅⋅= 题2-9 解：)()()()(1)()()(4321111s G s G s G s G s G s R s C +=)()()()(1)()()(4321222s G s G s G s G s G s R s C +=)()()()(1)()()()()(432142121s G s G s G s G s G s G s G s R s C +=)()()()(1)()()(4321412s G s G s G s G s G s R s C += 题2-10 解：(1)3212321)()(k k k s k k k s R s C +=3212032143)()()(k k k s s G k k k s k k s N s C +⋅+= (2) 2140)(k k sk s G ⋅-= 题2-11 解：122212211111)()1()()(z z s T s T T C s T T s T k k s s m m d e L ⋅++⋅+++⋅=ΘΘ (T 1=R 1C, T 2=R 2C, T d =L a /R a , T m =GD 2R a /375C e C m )第三章 习题答案3-1． s T 15=（取5%误差带） 3-2． 1.0=H K K=2 3-3．当系统参数为：2.0=ξ，15-=s n ω时，指标计算为：%7.52%222.0114.32.01===-⨯---e eξξπσs t ns 352.033=⨯==ξωs t n p 641.02.01514.3122=-⨯=-=ξωπ当系统参数为：0.1=ξ，15-=s n ω时，系统为临界阻尼状态，系统无超调，此时有：st ns 95.057.10.145.67.145.6=-⨯=-=ωξ3-4．当110-=s K 时，代入上式得：110-=s n ω，5.0=ξ，此时的性能指标为：%3.16%225.0114.35.01===-⨯---e eξξπσs t ns 6.0105.033=⨯==ξωs t n p 36.05.011014.3122=-⨯=-=ξωπ当120-=s K 时，代入上式得：11.14-=s n ω，35.0=ξ，此时的性能指标为：%5.30%2235.0114.335.01===-⨯---e eξξπσs t ns 6.01.1435.033=⨯==ξω由本题计算的结果可知：当系统的开环放大倍数增大时，其阻尼比减小，系统相对稳定性变差，系统峰值时间变短，超调量增大，响应变快，但由于振荡加剧，调节时间不一定短，本题中的调节时间一样大。
2018年华南理工《自动控制原理》随堂练习参和考答案
第一章绪论当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。
1.闭环系统的特点不包含下列哪项（）。
A．负反馈B．控制精度较低C．可减少或消除偏差D．适应性好参考答案： B2.系统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，才能改善系统性能参考答案： D3.自动控制系统中测量被控量并进行信号转换，再反馈到输入端的元件是（）。
A．比较元件B．校正元件C．测量反馈元件D．执行元件参考答案： C4.火炮自动瞄准系统的输入信号是任意函数，这就要求被控量高精度地跟随给定值变化，这种控制系统叫（）。
A.恒值调节系统B.离散系统C.随动控制系统D.数字控制系统参考答案： C5.随动系统对（）要求较高。
A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数参考答案： A6.衡量系统稳态精度的重要指标时（）A．稳定性B．快速性C．准确性D．安全性参考答案： C7.自动控制系统的主要特征是（）。
A．在结构上具有负反馈通路，以求得偏差信号B．由偏差产生控制作用以便纠正偏差C．系统开环D．控制的目的是减少或消除偏差参考答案：ABD8.自动控制系统按照不同的分类原则有不同的分类结果，下列系统哪些是按照同一原则进行分类的（）。
A．连续系统B．程序控制系统C．恒值控制系统D．随动系统参考答案：BCD9.自动控制系统按描述元件的动态方程分（）。
A．随动系统B．恒值控制系统C．线性系统D．非线性系统参考答案：CD10.自动控制系统性能的基本要求是（）。
A．稳定性B．快速性C．准确性D．安全性参考答案：ABC第一章绪论当前页有2题，你已做2题，已提交2题，其中答对2题。
11.人工控制与自动控制系统最大的区别在于控制过程中是否有人参与。
（）参考答案：对12.开环控制系统与闭环控制系统最大的区别在于前者引入了反馈环节。
（）参考答案：错第二章控制系统的教学模型当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。
自动控制原理习题答案
2-2(a)
ɺɺ ɺ ɺ 即：m x o ( t ) + ( f 1 + f 2 ) x o ( t ) = f 1 x i ( t ) (b) f ( k + k ) x ( t ) + k k x ( t ) = k fx ( t ) 1 2 ɺo 1 2 o 2 ɺi
ɺ ɺ (c) f x o ( t ) + ( k 1 + k 2 ) x o ( t ) = f x i ( t ) + k 1 x i ( t )
2-3(a) R1 R2C1C 2 uo ( t ) + ( R1C1 + R2C 2 + R1C 2 )uo ( t ) + uo ( t ) ɺɺ ɺ
2-14 2-15
Ω m (s ) K1 = U a (s ) Tms + 1
Ω m (s ) K2 =− M a (s ) Tm s + 1
∆u
θi
1 11
ui
3
u1
2
u2
k3
3
1 11
ua ut
uo
km s(Tm s + 1)
θo
k ts
31.26 θ o (s ) = θ i (s ) Tm s 2 + (1 + 3k 3k t k m )s + 31.26k 3k m
3-2 (1) k ( t ) = 10 5 h( t ); 53.13 o ) 4
（3-1题~3-9题） 题 题 h( t ) = 10 t
自动控制原理随堂练习答案
自动控制原理随堂练习答案一、选择题1. 在自动控制系统中，用来感知被控对象状态的装置是（ B ）。
A. 电源B. 传感器C. 执行器D. 控制器答案：B. 传感器解析：传感器是自动控制系统中用来感知被控对象状态的装置，通过将被控对象的状态转化为电信号或者其他形式的信号，提供给控制器进行处理。
2. PID控制器中的P、I、D分别代表（ C ）。
A. 位置、速度、加速度B. 功率、电流、电压C. 比例、积分、微分D. 压力、温度、流量答案：C. 比例、积分、微分解析：PID控制器是一种常用的控制器，其中P代表比例控制，I代表积分控制，D代表微分控制。
这三个控制参数可以根据被控对象的特性进行调节，以实现控制系统的稳定性和响应速度的要求。
3. 在自动控制系统中，被控对象是指（ D ）。
A. 控制器B. 传感器C. 执行器D. 需要控制的物理系统答案：D. 需要控制的物理系统解析：被控对象是指需要通过控制器来控制的物理系统，例如温度控制系统中的温度传感器感知温度值，控制器根据温度值调节执行器控制加热或者制冷设备，以达到控制温度的目标。
4. 在自动控制系统中，控制器的作用是（ B ）。
A. 感知被控对象状态B. 根据反馈信号调节执行器C. 将被控对象状态转化为电信号 D. 提供电源给被控对象答案：B. 根据反馈信号调节执行器解析：控制器是自动控制系统中的核心部份，其作用是根据传感器反馈的信号，通过对执行器的调节，改变被控对象的状态，使其达到预定的目标状态。
5. 在自动控制系统中，负反馈的作用是（ A ）。
A. 提高系统的稳定性B. 提高系统的灵敏度C. 提高系统的响应速度D. 提高系统的抗干扰能力答案：A. 提高系统的稳定性解析：负反馈是自动控制系统中常用的控制策略，其作用是通过将被控对象的输出信号与期望输出进行比较，产生误差信号，然后根据误差信号来调节执行器，以减小误差，提高系统的稳定性。
二、填空题1. 自动控制系统的基本组成部份包括传感器、控制器和（执行器）。
自动控制原理课后习题答案
• 1、什么叫控制系统？
• 简答：控制系统是由动态被控对象和控制机构等独立体（单元）有机结合，实现某种控制 目的的综合体。
•
• • •
2、什么是反馈控制？反馈控制原理？
简答：①从被控对象获取信息，并将其作为调节被控量的作用馈送给被控对象，参与形成 控制作用的控制方法。 ②将从被控对象检测出来的输出量馈送到输入端，并与输入信号比较形成控制作用 的控制方法。 反馈控制原理-通过反馈信息形成反馈控制作用的原理，称为反馈控制原理。
劳斯表第1列全为正数，系统稳定；变符号0次，右半复平面有根0个。
(c) s6+4s5-4s4+4s3-7s2-8s+10=0
1 4 -1 0(-4) -1 -1 4 -4 4 -1 0(-2) 4 -7 -8 2 一行同乘4/20 辅助多项式-s4-s2+2 一行同乘4/2 一行同乘1/18 10
a.输入量：体现引起运动原因的物理量。本例中 u（t）是输入量。 b.特征受控量：体现运动特征的物理量。本例中 电流i(t)、uc(t)是受控量。 c.输出量uc(t) ：需要重点研究的受控量（个数 非唯一）。 d.中间变量i(t) ：某些受控量选为输出量后， 其余的受控量就视作中间变量。
R i(t)
L uc(t)
输 出
+ + _ y _
_
di U （ t ) L Ri u C dt
iC
2
(2.2.2) (2.2.3)
2、按照机理分析法建微分方程：
根据电路定律写出单体微分方程式（2.2.2）和 （2.2.3）。把特征受控量uc(t)选作输出量，依 据式（2.2.2）和（2.2.3），消除中间量i(t) ， 则可得到输入输出微分方程（2.2.4）。 3、利用Laplace变换求出传递函数
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自动控制原理随堂练习答案Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】第一章绪论1.开环、闭环系统的最主要区别是（）。
A．反馈 B．输入信号C．被控对象 D．干扰参考答案：A2.下图所示系统属于（）。
A．恒值控制系统 B．开环系统C．程序控制系统 D．随动系统参考答案：D3.系统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，才能改善系统性能参考答案：D4.直接对对象进行操作的元件称为（）。
A．比较元件 B．给定元件C．执行元件 D．放大元件参考答案：C5.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.数字控制系统参考答案：B6.随动系统对（）要求较高。
A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数参考答案：A7.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.放大元件参考答案：B8.自动控制系统的主要特征是（）。
A．在结构上具有反馈装置并按负反馈组成系统，以求得偏差信号B．由偏差产生控制作用以便纠正偏差C．控制的目的是减少或消除偏差D．系统开环参考答案：ABC9.自动控制系统按输入信号特征可分为（）。
A．恒值控制系统 B．程序控制系统C．线性系统 D．随动系统参考答案：ABD10.自动控制系统按描述元件的动态方程分（）。
A．随动系统 B．恒值控制系统C．线性系统 D．非线性系统参考答案：CD11.自动控制系统的基本要求（）。
A．稳定性 B．快速性C．准确性 D．安全性参考答案：ABC12.人工控制与自动控制系统最大的区别在于控制过程中是否有人参与。
（）参考答案：√第二章控制系统的教学模型1.下图所示电路的微分方程是（）。
A．B．C．D．参考答案：A2.下图所示电路的传递函数是（）。
A．B．C．D．参考答案：A3.关于传递函数，错误的说法是（）。
A 传递函数只适用于线性定常系统；B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C 传递函数一般是为复变量s的真分式；D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
参考答案：B4.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．非线性系统参考答案：A5.某典型环节的传递函数是，则该环节是（）。
A．积分环节 B．比例环节 C．微分环节 D．惯性环节参考答案：A6.已知系统的单位脉冲响应函数是，则系统的传递函数是（）.A. B. C. D.参考答案：A7.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.求系统的根轨迹参考答案：C8.某系统的传递函数是，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、比例参考答案：C9.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.传递函数参考答案：D10.在信号流图中，只有（）不用节点表示。
A.输入B.输出C.比较点D.方块图单元参考答案：D11.线性系统(或元件)在初始条件为0时，输出量拉氏变换与输入量拉氏变换之比,称为该系统(或元件) 传递函数。
参考答案：√12.传递函数只适用于线性定常系统。
参考答案：√13.一个传递函数能表示两个输入量对两个输出量的关系。
参考答案：×第三章自动控制系统的时域分析1.已知单位负反馈系统的闭环传递函数为，则系统的开环传递函数的型别为（）。
A．0型 B． I型 C．II型 D．III型参考答案：B2.以下控制器中应用最为广泛的是（）。
A．比例（P）控制 B．比例加微分（PD）控制C．比例加积分（PI） D．比例加积分加微分（PID）控制参考答案：D3.系统在作用下的稳态误差，说明（）。
A．型别 B．系统不稳定C．输入幅值过大 D．闭环传递函数中有一个积分环节参考答案：A4.下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。
A．增加积分环节 B．提高系统的开环增益KC．增加微分环节 D．引入扰动补偿参考答案：C5.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) 。
A．准确度越高 B．准确度越低C．响应速度越快 D．响应速度越慢参考答案：D6.已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为 ( )。
A．50 B．25 C．10 D．5参考答案：C7.下列系统中属于不稳定的系统是( )。
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．脉冲响应为的系统参考答案：D8.关于线性系统稳态误差，正确的说法是( )。
A．I型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差B．稳态误差计算的通用公式是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参考答案：C9.若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A． B．C． D．与是否为单位反馈系统有关参考答案：B10.右图各曲线对应二阶系统不同阻尼情况下单位阶跃响应曲线，下面结论正确的是（）。
A. 曲线1为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线2为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线3欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应B. 曲线1为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线3为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线2为欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应C. 曲线2为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线1为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线3为欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应D. 曲线1欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线2为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应曲线3为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应参考答案：C11.描述系统动态性能的指标有（）。
A．延迟时间td B．调节时间tsC．最大超调量 D．稳态误差ess参考答案：ABC12.以下属于比例加微分（PD）控制的优点的是（）。
A．反映e(t)变化趋势B．在e(t)未出现前，发出有效的早期修正信号C．有助于系统的稳定性并抑制过大超调D．引入开环零点，改善动态性能参考答案：ABC13.当实数极点与主导极点模比＞5时,实数极点对动态响应影响可以忽略，即可当成非主导极点。
（）参考答案：√14.可通过增大系统开环放大系数或增加开环传递函数中所含积分环节的数目来实现减小或消除稳态误差，但同时会使系统的动态性能变坏。
参考答案：√15.高阶系统非主导极点越远离虚轴，系统的调节时间越长。
参考答案：×第四章控制系统的根轨迹分析1.根轨迹是指系统______传递函数中的某一参数变化时，_______特征根在跟平面上所走过的轨迹。
（）A、开环，开环B、开环，闭环C、闭环，开环D、闭环，闭环参考答案：B2.系统渐近线与实轴正方向夹角为（）。
A、60°B、60°、180°C、60°、180°、300°D、无法确定参考答案：C3.分离点与会合点一般是（）。
A、实数或共轭复数对B、共轭复数对C、实数D、正实数参考答案：A4.若系统仅具有两个开环极点和一个开环零点，则根轨迹是（）。
A、圆弧B、直线C、圆弧或直线D、无法确定参考答案：C5.若要系统的平稳性最好，则共轭复数极点应该位于曲线（）上。
A、β=0或180°B、β=±30°C、β=±90°D、β=±45°参考答案：D6.根据绘制根轨迹的基本法则，下面说法正确的有（）。
A、根轨迹是连续变化的曲线或直线；B、根轨迹的分支数与开环传递函数无关；C、根轨迹以开环极点为起点，仅以开环有限值零点为终点；D、相邻两开环极点之间存在根轨迹则这两相邻极点间必有分离点。
参考答案：AD7.求取分离点的方法有很多，常见的有（）。
A、重根法B、极值法C、切线法D、牛顿余数定理法参考答案：ABCD8.系统的开环传递函数为G（s）绘制根轨迹满足的幅值条件方程和相角条件方程是（）。
A、B、C、D、参考答案：AC9.增加一个开环零点，对系统的根轨迹有以下影响（）。
A、改变根轨迹在实轴上的分布B、改变根轨迹渐近线的条数、倾角和截距C、改变根轨迹的分支数D、根轨迹曲线将向右移动，有利于改善系统的动态性能。
参考答案：AB10.对开环偶极子的下列说法正确的有（）。
A、开环偶极子是指一对距离很近的开环零极点B、开环偶极子对离他们较远的根轨迹形状没有影响C、开环偶极子可以改善系统动态性能和静态性能E、开环偶极子对根轨迹增益Kg没有影响参考答案：AB11. s平面上满足相角条件的点，必定同时满足幅值条件。
参考答案：√12.实轴上根轨迹处在开环零点与极点之间，他们中间可能既有分离点也有会合点。
参考答案：×13.对正反馈回路根轨迹实轴上的根轨迹区段右侧实轴上，开环零点和极点数目之和为奇数。
参考答案：×14.增加开环极点对系统的动态性能是不利的。
参考答案：√15.开环偶极子很大程度上影响系统的静态性能。
参考答案：√第五章控制系统的频率特性分析1.已知单位反馈系统的开环传递函数为，则根据频率特性的物理意义，该闭环系统输入信号为时系统的稳态输出为（）。
..答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：2.设系统的开环对数幅频特性分段直线近似表示如图（a）所示。
系统均为最小相位系统。
则其开环传递函数G(S)为（）。
..答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：3.设系统开环幅相特性曲线如图所示，其中P为开环传递函数在s右半平面上的极点数，为系统的型别。
则下列系统中，稳定的是（）。
A. B.C. D.答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：4.下列说法中，正确的是（）。
A.在系统中加入延迟环节后，不仅改变幅频特性的形状，还会使系统的相角滞后显着增大B.利用奈奎斯特稳定判据，可以判断系统的稳定性，但不可以确定系统的稳定程度及分析系统的瞬态性能C.一般地，多回路系统需要多次利用奈氏判据才能最终确定整个系统是否稳定D.系统的开环频率特性不能正确反映闭环系统的性能答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：5.下列关于开环对数频率特性曲线―Bode图，说法不正确的是（）。
A.开环对视幅频特性低频段的斜率表征系统的类型，高度表征开环传递系数的大小B.低频段能全面表征系统稳态性能C.中频段的斜率、宽度h以及截止频率表征系统的动态性能D.高频段对动态性能影响较大，表征系统的抗干扰能力答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：6.下列关于奈奎斯特稳定判据的说法，正确的是（）。