机械工程控制基础-机控复习考试资料

X i X 01. 什么是系统的反馈？一个系统的输出，部分或全部地被反过来用于控制系统的输入。

2. 一个系统的动力学方程可以写成微分方程，这一事实就揭示了系统本身状态变量之间的联系，也就体现了系统本身存在着反馈；而微分方程的解就体现了由于系统本身反馈的存在与外界对系统的作用的存在而决定的系统的动态历程。

3. 几何判据有奈奎斯特判据、波德判据两种；代数判据有劳斯判据、胡尔维茨判据两种。

4. 列写微分方程的步骤：

（1）.确定系统或各元素的输入量输出量（2）.按照信号的传递顺序，从系统的输入端开始，根据各变量所遵循的运动规律列写出在运动过程中的各个环节的动态微分方程 (3).消除所列各微分方程的中间变量，得到描述系统的输入量输出量之间的关系的微分方程。(4).整理所得微分方程。

5. 非线性系统有：本质非线性和非本质非线性两种，能进行线性化的是非本质非线性系统。

6. 给出两种传递函数的定义：1.传递函数是经典控制理论中对线性系统进行研究分析与综

合的基本数学工具 2.在外界输入作用前，输入输出的初始条件为零时，线性定常系统环节或元件的输出 （t ）与输入 （t ）经Laplace 变换后 与 之比称为该系统

环节或元件的传递函数。

7. 写出六种典型环节的名称、微分方程和传递函数、奈奎斯特图和波德图。

8. 方框图的基本元素由传递函数方框、相加点、分支点组成。

9. 二阶系统时间响应的性能指标是根据欠阻尼二阶系统在单位阶跃信号作用下得到的。

10. 系统稳定的充要条件是：系统所有特征根的实部为负。

11. 什么是系统的动柔度、动刚度、静刚度。

若机械系统输入为力，输出为位移（变形）则机械系统的频率特性就是机械系统的动柔度;机械系统的频率特性的倒数就是机械系统的动刚度;当W=0时系统频率特性的倒数为系统的静刚度

12. 线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为频率响应。

13. 相频特性和幅频特性的定义：

相频特性是指：稳态输出信号与输入信号的相位差；

幅频特性是指：稳态输出与输入的幅值之比。

14.频率特性的求取方法有哪几种？

1.根据系统的频率响应来求取

2.将传递函数中的s 换为jw 来求取

3.用试验来求取。

15.在复平面［s ］右半平面没有极点和零点的传递函数称为最小相位传递函数，相应的系统称之为最小相位系统。

16.劳斯判据的充要条件是什么？

所有特征方程的系数同号且不为零，而且劳斯数列表的第一列元素符号不变。

17.控制系统 ：由控制装置和被控对象按一定方式联系起来组成有机的总体。

18.数学模型：定量的描述系统的动态性能，揭示系统的结构参数与动态性能之间的数学表达式。

19.反馈：将输出信号或状态信号的一部分或全部引回到输入端，与输入信号进行比较，从而加强或削弱输入信号。

20.传递函数：对一线性定常系统，当其输入及输出的初始条件为零时，系统输出量的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比，称为该系统的传递函数。

21.稳态响应：系统在输入信号的作用下，当时间趋于无穷大时的时间响应，他主要反映系统的稳态精度。

22.控制系统是由控制部分和被控部分组成的总体。

23.经典控制理论主要研究线性定常系统在外界条件作用下，所经历的整个动态历程以及所表现出来的动、静态特性，研究系统输入与输出之间的动态关系。

24.系统响应的波得图包括对数幅频图和对数相频图。

25.根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为串联校正、反馈校正和顺馈校正。

26.当w 为相位交界频率时，开环幅频特性的倒数，称为系统的幅值裕度。

27.线性定常系统稳定判定的方法有：劳斯判据、乃奎斯特判据、波德判据、和幅值裕度和相位裕度判据等。

28.一阶系统的特征参数是：时间常数T ；二阶系统的特征参数是阻尼比和无阻尼固有频率。

29.在w 为剪切频率时，相频特性距-180O

线的相位差值γ称为相位裕度。

30.系统的数学模型是描述系统及其输入、输出 三者之间关系的。

31.闭环控制系统的控制量是输入信号 与反馈信号比较后的偏差。

32. 对于线性系统，若单位阶跃信号输入时系统的响应为T t o Te t x /1)(--=，那么该系统对

应的单位脉冲响应为T t o e t x /)(-= 33.控制系统的基本要求有稳定性、快速性和准确性。

34.所谓校正，就是指在系统中增加新的环节，以改善系统的性能的方法。

35.乃奎斯特判据判断系统稳定的表述是：当w 由负无穷到正无穷变化时，若[GH]平面上的开环频率特性G （jw ）H （jw ）逆时钟方向包围（-1，j0）点P 圈，则闭环系统稳定。P 为G （s ）H （s ）在[s]平面的右半平面的极点数。

对于开环稳定的系统，此是闭环系统稳定的充要条件是，系统的开环频率特性的奈奎斯特轨迹不包围（－1，j0）点。

36.相位校正有相位超前、相位滞后和相位超前滞后校正三种。

37.闭环系统的稳定的充要条件是，在Bode 图上，当w 由0变到＋∞时，在开环对数频率特性为正值的频率范围内，开环对数相频特性对-180°线正穿越与负穿越次数之差为P/2时，闭环系统稳定；否则不稳定。其中P 为系统开环传递函数在［s ］平面的右半平面的极点数。

38.对开环稳定的系统，若开环对数幅频特性比其对数相频特性先交于横轴，即g c w w <，则闭环系统稳定；若开环对数幅频特性比其对数相频特性后交于横轴，即g c w w >，则闭环系统不稳定；若开环对数幅频特性与其对数相频特性同时交于横轴，即g c w w =，则闭环系统临界稳定。

39.线性系统最大的特点是能够运用叠加原理。

40.对于线性系统，若单位阶跃信号输入时系统的响应为t w e t x d t

w o n sin 11)(2ξξ--=-，那么该系统对应的单位脉冲响应为)cos sin (1)(2t w t w t w e t x d d n t

w o n -⋅-=-ξξξ

41.当系统的数学模型能用线性微分方程描述时，该系统称为线性系统。最重要的特性是可以利用叠加原理。