《自动控制原理》考试填空题

自控原理填空题复习指南

1. 对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性 、准确性 。

2. 反馈控制系统的工作原理是按 偏差 进行控制，控制作用使 偏差 消除或减小，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。

3. 系统的传递函数只与系统 本身结构参数 有关，而与系统的输入无关。

4. 微分方程是时间域中的 连续（填连续或离散）系统的数学模型，传递函数是 复数 域中 连续 （填连续或离散）系统的数学模型。差分方程是 时间域中的 离散（填连续或离散）系统的数学模型，脉冲传递函数是 z 域 离散 （填连续或离散）系统的数学模型。频率特性是 频率 域数学模型。（此题11/12/13班只需了解连续部分）

5. 自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环、闭环 、复合 三种。

6. 传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位 脉冲 响应。

7. 线性连续定常系统的稳定的充分必要条件是 闭环系统特征方程的根全部具有负实部，或者闭环传递函数的极点均位于s 左半平面 ；线性离散定常系统稳定的充分必要条件是 闭环系统特征方程的根模均小于1，或者闭环传递函数的极点均位于z 平面单位园内 。

8. 线性连续系统的数学模型有 微分方程、传递函数、频率特性、状态空间表达式（现代部分讲解） ；线性离散系统模型有 差分方程、脉冲传递函数、状态空间表达式（现代部分讲解）） 。

9. 系统开环频率特性的低频段，主要是由 放大环节（开环增益） 环节和 微积分 环节来确定。

10. 常用研究非线性系统的方法有 相平面 和 描述函数 两种。

11. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）点的程度表征了系统的相对稳定性，它距离（-1，j0）点越 远 ，闭环系统相对稳定性就越高。

12. 频域的相对稳定性常用 相角裕度（相位裕度） 和 幅值裕度（增益裕度） 表示，工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。

13. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)

G S s s =+，则其开环频率特性是

5(90arctan )

2()(5)o w j G jw jw jw +==+，开环幅频特性是，开环对数频率特性曲线的转折频率为 5rad/s 。

14. 单位负反馈系统开环传递函数为2()(5)

G S s s =+，在输入信号r(t)=sint 作用下，，系统的稳态输出c ss arctan 5)

t -（注意利用闭环传递函数球） 系统的稳态误差e ss (t)= cost . 15. 工程实践中常用的三种校正方法是 串联矫正 、反馈矫正 、复合矫正 。按照

校正装置在系统中的连接方式，控制系统的校正可分为串联矫正 、 反馈矫正 、复合矫正 。

16. 串联校正有 串联超前 校正 串联滞后校正和 串联滞后超前 校正。

17. 超前校正网络传递函数为1(),11aTs G S a Ts +=

>+；滞后校正网络传递函数为 1(),11bTs G S b Ts +=

<+。 18. 超前校正是利用网络的 中频段相角 超前特性；滞后校正是利用网络的 高频幅值

衰减特性

19. 离散系统稳定的充要条件闭环系统特征方程的根模均小于1，或者闭环传递函数的

极点均位于z 平面单位园内 ，判断离散系统稳定的方法有 劳斯 稳定性判据。

20. 离散系统按照离散信号的种类分为 采样控制系统 控制系统和 数字控制系统

控制系统。

21. 香农采样定理为：采样角频率 大于等于2倍连续信号的频谱的最大角频率。 22. 开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。开环系统的低频段表征闭环系统

的 稳态特性（稳态精度） ；开环系统的中频段表征闭环系统的 动态特性 ；开环系统的高频段表征闭环系统的 复杂性和噪声抑制能力 。

23. 常用研究非线性系统的方法有 相平面 和 描述函数 两种。

24. 离散系统稳定的充要条件 ，判断系统稳定的方法有 稳定性判据。（同前） 25. 描述函数法分析非线性控制系统的应用条件：1 非线性系统应简化为一个非线性

环节和一个线性部分不换连接的典型结构形式 2 非线性环节的输入和输出特性

是奇函数3 系统的线性部分具有较好的低通滤波特性.（参考课本410页）26.非线性控制系统自激振荡是指没有外界周期变化信号的作用时，系统内部产生的具

有振幅和频率的稳定周期运动，简称自振。

27.自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被

控量）按预订的规律运行的要求变化。

28.由被控对象和控制装置按一定方式连接起来，完成一定的自动控制任务，并具有

预定性能的动力学系统，成为自动控制系统。

29.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。此种系统精度高，但稳定性较差；

30.开环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间只有正向作用，没有反馈控

制作用。此种系统低，但稳定性较高。

31.在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有时域分析法、复数域分析法（根轨迹）

和频率分析法。

32.温度控制系统是一种恒值控制系统，一般对系统的稳态精度（稳态误差）指

标要求比较严格。

33.火炮跟踪系统是一种随动控制系统，一般对系统的快速性指标要求比较较高。

34.反馈控制系统是根据给定值和反馈值的偏差进行调节的控制系统。

35.线性定常系统的响应曲线仅取决于输入信号的种类和系统的特性，与外输入信号

施加的时间无关。

36.一阶系统1/Ts+1的单位阶跃响应为1

-。

1T

e-

37.二阶系统两个重要参数是阻尼比和无阻尼自然震荡角频率，系统的输出响应特性完

全由这两个参数来描述。

38.二阶系统的主要指标有超调量Mp%，调节时间ts和稳态输出c(∞),其中Mp%和ts

是系统的快速性指标，c(∞)是系统的稳态精度（准确性）指标。

39.在单位斜坡输入信号的作用下，0型系统的稳态误差ess= ∞.

40.时域动态指标主要有上升时间、调节时间最大超调量和峰值时间。

41.线性系统稳定性是系统本身固有特性，与系统的外输入信号的种类无关。

42.时域性能指标中所定义的最大超调量Mp（δp）的数学表达式是Mp e=×

100% .