自动控制系统理论复习题

自动控制理论复习题

一、名词解释：1、频率响应 2、反馈 3、稳态误差4、最大超调量 5、单位阶跃响应6、相位裕量7、滞后一超前校正；8、稳态响应；9、频率特性；10、调整时间；11、峰值时间；12、截止频率；13、谐振峰值；14、谐振频率15、幅值穿越频率；16、相位穿越频率；17、幅值裕量；18、自动控制、19、状态变量、20、零阶保持器

二、分别建立图示系统的微分方程，求传递函数，并说出图（c ）,(d)属于何种 较正网络。

图中)(t x i ，)(0t x 为输入、输出位移；)(t u i ，)(0t u 为输入、输出电压。

三、已知系统方框图如下，求传递函数

)

(,)(,)(000s X s X s X

)

(a )(b )t )

t )

(c )

(t x i 1

)

(0t x )

(d )

(0s )

(b X i )

s X i )

s

四、已知系统的开环的幅相特性（Nyguist ）如图所示，图中P 为开环传递函数G(s)H(s)

五、计算 1、设某二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，如果该系统为单位反馈型式，

试确定其开环传递函数。

2、某系统如图所示，n p t 调整时间 s t 。（设误差带宽度取±2％

）

)(c )

(a

)

)(a )

(b )

)

六、已知系统的开环传递函数)()(s H s G 的幅频特性曲线如图示，且)()(s H s G 为最小相位系统。试求)()(s H s G = ？

七、某系统

的开环传递函数为 )

12()

1()()(-+=

s s

s K s H s G ，试画出其乃奎斯特图，并说明当

K

取何值时系统稳定？

八、已知系统闭环传递函数为)

)

()

(01221101a s a s a s a s a a s a s X s X n n n n i +++⋅⋅⋅+++=-- 试证明系统对速度输入的稳态误差为零。 十、判断正误

1、各项时域指标（最大超调量，调整时间等）是在斜坡信号作用下定义的。

2、对于结构不稳定系统，可以通过改变某些系统结构参数而使其稳定。

3、对于最小相位系统，增益裕量和幅值裕量为正的系统是稳定的。

4、增加系统开环传递函数中积分环节数目有利于系统稳定,有利于提高系统稳态精度。

5、系统的传递函数是输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比，所以与输入信号有关。

6、稳态误差的大小与系统型号无关。

7、在一个系统中，若K 某些值时，系统稳定。则系统为条件稳定系统。 8、在波德图上，“O ”型与“I ”型系统的幅频特性的低频段斜率不同。 9、右半平面既无零点又无极点的传递函数对应的系统为最小相位系统。 10、相位超前较正有利于提高系统的快速性。

11、在[S]平面上，系统的闭环极点离虚轴越远，则其对应的时间响应分量衰减越快。 12、扰动信号作用下的稳态误差是否为零与其作用点之后积分环节的多少有关。 十一、试求图示系统的稳态误差。

)(s G c 可为比例、比例加

积分或比例加 积分加微分控制器，具体

参数自己假定。

ω

ω

ω

X )

(s

十二、1、已知系统的单位阶跃响应为)1(2)(100t

e

t x ⋅--=，求系统的单位脉冲响应。若对该

系统输入正玄信号t t x 5sin )(0=，求其稳态输出。

2、某系统的传递函数为 237+s ，当输入为

)453

2

sin(710+t 时，试求其稳态输出。

十三、已知某最小相位系统的开环对数幅频特性如图所示，写出该系统的开环传递函数，

并计算c ω 处的相位裕量。画出相频特性，并说明系统是否稳定。

十四、填空题

１，系统的闭环传递函数为Ｇ（ｓ）＝

1

+TS ，其单位脉冲响应g(t)＝＿＿＿＿＿＿＿，其单位阶跃响应为c(t)=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2，线性系统稳定的充要条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3，线性一阶、二阶系统稳定的充要条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，线性三阶系统稳定的充要条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4，线性连续‘0’型系统稳态速度误差系数Ｋｖ＝＿＿＿＿＿ ＿，加速度稳态误差系数 Ｋａ＝＿＿＿＿＿。线性连续‘Ⅰ’型系统稳态速度误差系数Ｋｖ＝____________ , 加 速度稳态误差系数Ｋａ＝＿＿＿＿＿＿。

5，已知系统开环放大倍数为Ｋ．若是‘0’型系统，则输入单位阶跃信号时静差为＿＿＿ ＿＿＿，若是‘Ⅰ’型系统，则输入单位阶跃信号时静差为＿＿＿＿＿＿，若是‘Ⅱ’型 系统，则输入单位加速度信号时静差为＿＿＿＿＿＿。

6，Nyquist 稳定判据的容是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 7，在“BODE ”图上，描述系统动态品质的频域指标有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8，开环频率特性的低频段主要影响系统阶跃相应的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，高频段主要影响系统阶跃相应的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿中频段主要影响系统阶跃相应的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9、控制系统的要求有三个方面，它们是 ， ， 。 10、反馈控制的基本原理是检测输出量的 用以纠正输出量的 。 11、使用Nyquist 稳定判据时，公式N=Z – P 中N 代表 ,

Z 代表 ，P 代表 。 4、控制系统基本由 元件、 元件、 元件、 元件、 元件、 元件等组成。控制系统的输入常称为 量，输出常称为

)

(s rad