机电控制系统分析与设计复习题

机电控制系统分析与设计复习题

一、填空题

1.机电控制系统的执行器也称为，该执行器，常用有、、

等。

2.控制器的常用控制规律有、、。

3.获取系统数学模型主要有、验等方法。

4.闭环控制是将输出量到输入端，用经过运算进行控制。

5.闭环控制系统的开还增益越，系统越容易稳定。

6.闭环控制系统中加入控制规律的主要目的是提高系统的稳定性。

7.传感器的主要任务是将信号转换成信号

8.常用运算放大器构成放大器、放大器、放大器。

9.同相放大器输入信号极性与输出信号极性。

10.PWM是的英文缩写。

11.用在液压系统中供电为直流24伏中的伺服阀的最大电流约毫安。

12.读取A/D转换结果最快方法是、最慢方法是、中等是。

13.机电控制系统控制方式有、、控制。

14.开还控制是直接用进行控制，与输出量关系。

15.闭环控制系统的开环增益值越，系统越不容易稳定。

16.闭环控制系统中加入的主要目的是消除系统的稳态误差。

17.常用传感器输出的信号有信号、信号、信号。

18.反相放大器输入信号极性与输出信号极性。

19.如果输入到比较器的信号存在小波动，应选用比较器。

20.一个机电一体化系统中一般由、、、

和五大组成要素有机结合而成。

21.构成机电一体化系统的组成要素其内部及相互之间都必须遵循、、与四大原则。

22.机电控制技术的核心内容是。

23.从控制目标进行分类，机电控制技术可以分成和。

24.同一转轴上之间的函数关系，称为生产机械的机械特性。

25.多轴机电传动系统折算的原则遵循和。

26.机电传动系统产生过渡过程的原因是系统本身是一个惯性系统。存在、和。

27.改善机电传动系统过渡过程的方法主要有和。

28.电机是一种基于和而实现机电能量转换的机械装置，发电机将机械能转换成电能，电动机将电能转换成机械能。

29.常用电机主要分为和两大类。

30.无论是直流发电机还是直流电动机，由于转子线圈在磁场中转动(作切割磁力线运动)，则线圈中必然产生。其大小取决于、、电机的转速以及绕组导体数和连接方法。

二、简答

1、机电控制系统的基本要求？

2、机电控制系统的基本结构？画图说明

3、组成控制系统的基本环节有哪些？

4、什么是系统的频率特性？

5、什么是自动控制？

6、控制系统的基本要求有哪些？

7、什么是自动控制系统？

8、反馈控制系统是指什么反馈？

9、什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？

10、什么叫做反馈控制系统

11、控制系统按其结构可分为哪3类？

12、举例说明什么是随动系统。

13、自动控制技术具有什么优点？

14、对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出

量的暂态过程可能有几种情况？

15、差动变压器式位移传感器都是根据什么原理工作的？

16、电液比例流量控制的作用是什么？在顺序控制系统中采用比例控制技术

比传统液压控制技术有何优点？

17、自动控制系统有那些环节构成？并说明各环节的作用。

18、为了提高闭环控制系统的特性，控制器常采用什么控制规律？说明其控

制规律中的各个参数各起什么作用。

19、控制论的中心思想是什么？

20、机械工程控制论的研究对象及任务是什么?

21、什么是信息及信息的传递？试举例说明。

22、么是反馈及反馈控制？试举例说明。

三、分析题

1、系统的特征方程为：S5+3S4+4S3+6S2+8S+5=0,试用劳斯判据判定系统的稳

定性

2、最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，试分别确定各系统的传递函

数。

(a)(b)

（c）

3、某典型二阶系统的单位阶跃响应如图所示。试确定系统的闭环传递函数。

4、系统的特征方程为

054322345=+++++s s s s s 试用劳斯判据判断系统的稳定性。 5、已知单位反馈系统开环传函为)

11.0(10

)(+=

s s s G ，求系统的ξ、ωn 及性

能指标σ％、ts （5％）。

6、已知一个n 阶闭环系统的微分方程为

r b r b y a y a y a y a y a n n n n 0101)2(2)1(1)(+=+++++-- 1. 写出该系统的闭环传递函数； 2. 写出该系统的特征方程；

3. 当10=a ，5.01=a ，25.02=a ，0=i a )2(>i ，01=b ，20=b ，)(1)(t t r =时，试评价该二阶系统的如下性能：ς、n ω、%σ、s t 和)(∞y 。 四、

计算题

1、图题4－6为由穿孔纸带输入的数控机床的位置控制系统方块图，试求

图题4－6

（1）系统的无阻尼自然频率ωn 和阻尼比ζ。 （2）单位阶跃输入下的超调量M p 和上升时间t r 。 （3）单位阶跃输入下的稳态误差。 （4）单位斜坡输入下的稳态误差。

2、如图所示：A 1, A 2为理想运算放大器，参数如电路图所示，U i1=1.1V ,

U i2=1V 。试求：接入U i1=1.1V ，U i2=1V 后，输出电压U o 由0V 上升到10V 所需的时间。

3、有一温度计插入100°C 水中测温，经3分钟后指示95°C ，如果温度计

视为一个一阶环节，并且K=1，求： （1）时间常数T

（2）写出温度计数学模型

（3）t=1分钟时单位阶跃响应是多少？ 4、求下列函数的拉氏变换。 （1） 33()232t f t t t e -=++

（2） 333()cos2sin 4(0)t t t f t t e e t e t t ---=++≥ （3） 22()51(2)(1)t f t t t e =⋅-+-

5、如图所示：运算放大器测量电路R 1、R 2和 R 3的阻值固定，R F 是检测电

阻。设R 1＝R 2＝R ，R 3＝R F ，R>>R F 。试求U 0与δ的线性关系表达式。图中E 为一直流电源。

U U