自动控制原理与系统复习题

自动控制原理复习题

1、自动控制系统的典型环节有________、________、________、________与________。

2、对于一个系统稳定的充分必要条件就是:系统特征方程的所有的根全部分布在 。

3、当时间趋于无穷大时,系统的输出称为_ 稳态响应_________。

4、若时间函数f(t)的拉氏变换为F(s),当F(s)=22ωω

+s ,则f(t)=_______、。

5、在二阶系统的单位阶跃响应图中,s t 定义为 。

6、传递函数只取决于系统的 与 ,与外作用及初始条件无关。

6.在闭环控制系统中,通过增大开环增益K 可使系统的精度及稳定性提高。( F )

7、作为控制系统,一般开环振荡,闭环不振荡。( F )

8、某一系统的稳态加速度偏差为一常数,则此系统肯定不就是0型系统与1型系统。(T )

9、传递函数表示系统本身的动态特性,与外界输入无关。( T )

10、系统在扰动作用下的稳态误差,反映了系统的抗干扰能力。(T )

11.二阶振荡环节的超调量( D )

A 、与ξ与ω均无关

B 、仅与ω有关

C 、与ξ与ω均有关

D 、仅与阻尼比ξ有关

12、开环对数幅频特性低频段的斜率( B )

A 、有开环增益K 决定

B 、由开环积分环节的个数V 决定

C 、由K 与V 共同决定

D 、 与K 与V 均无关

13、某单位负反馈系统在单位斜坡信号作用下的稳态误差为0,系统的开环传递函数可能为( C )

A 、(S+3)/S(S+1)(S+2)

B 、(S+3)/(S+1)(S+2)

C 、(S+3)/S 2 (S+1)

D 、(S+2)/S (S+1)

14、某二阶系统的阻尼比ξ＝0、2,则系统的阶跃响应为( B )

A 、等幅振荡

B 、衰减振荡

C 、发散振荡

D 、 不振荡

15、简述串联超前校正PD 调节器,串联滞后校正PI 调节器的作用?

16、写出输入顺馈补偿与扰动顺馈补偿全补偿的条件？

17、已知系统开环传递函数G(s)=)

1(+TS S K ,其中K 为开环增益,T 为时间常数。试问:当t t r =)(时,要减小系统稳态误差ss e 应调整哪个参数,为什么？

18、已知最小系统的开环传递函数为:)15.2)(106.11.0()1(100)(2++++=

s s s s s s G ,试画出开环对数幅频特性的渐近线。

解:(1)将系统开环传递函数化为标准形式:)

15.2)(116.001.0()1(10)(2++++=s s s s s s G (2)本系统由五种典型环节组成:比例,积分,比例微分,惯性, 振荡环节

低频段的斜率取决于纯积分环节的个数,即为-20dB/dec,增益为10; 其后依次经过惯性环节s rad /4.05

.211==ω,比例微分环节s rad /111

2==ω,振荡环节s rad /101

.013==ω,并根据不同环节的特性确定它们的斜率。 如图所示:

19、用结构图化简法求下图所示系统的传递函数)

()(s R s C ,要有步骤

所以:

3

2

1

3

2

2

1

3

2

1

1

)

(

)

(

G

G

G

G

G

G

G

G

G

G

s

R

s

C

+

+

+

=

20、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）求解剪切频率γ

ω和相位稳定裕量

c

,利用相位稳定裕量判断系统的稳定性。

解:(1)由题图可以写出系统开环传递函数如下:

)1

20

)(

1

1.0

(

10

)

(

+

+

=

s

s

s

s

G

(2)系统的开环相频特性为

20

arctan

1.0

arctan

90

)

(

ω

ω

ω

ϕ-

-

︒

-

=

截止频率 :

10

lg

20

lg

20

10

lg

20

)

(=

-

-

=

c

c

Lω

ω

ω

由,得到s

rad

c

/

1

=

ω

相角裕度:︒

=

+

︒

=85

.2

)

(

180

c

ω

ϕ

γ>0

故系统稳定。