华南理工大学《自动控制原理》-历年真题填空问答参考标准答案

2005年:

一． 填空

1. 控制系统从信号传送的特点或结构形式来看,可分为 开环控制 和 闭环控制 系统。

2. 闭环控制系统，对主反馈而言,只有按 负反馈 原理组成的闭环控制系统才能实现自动控制。因为这种系统

能使 偏差 越来越小,甚至被消除。

3. 工程上把控制性能的要求归纳为 稳定性 快速性 和 准确性 三个方面。

4. 利用R ｏu ｔh 判据判断闭环系统稳定的充分必要条件是 系统特征方程的全部系数（不缺项）均为正数 ，

且 Ro ｕth 表第一列元素都是正数。

5. 二阶系统,其阻尼系数等于1时,单位阶跃响应是 单调衰减 过程,若阻尼系数大于零小于1,单位阶跃响应是

衰减的振荡 过程。

6. 减小或消除控制系统的稳态误差，通常可以通过增大 系统的开环放大系数 或 增加 前向通道积分 环节

个数来达到,但往往又会使系统的 动态性能 变差,甚至导致系统 不稳定。

二． 简答题

1. 线性定常系统的传递函数定义是什么?传递函数与什么有关？

答:线性定常系统,在初始条件为０的条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为该系统的传递函数。传递函数表达式中各系数的值完全取决于系统的结构和参数。

2. 自动控制系统稳定的定义是什么？系统稳定性与闭环极点有何关系?

答：假设系统处于某一起始的平衡状态，在外作用的影响下它离开了平衡状态，当外作用消失后，经过足够长的时间它能回复到原来的平衡状态，则称该系统是稳定的。系统稳定的充要条件是：系统的闭环极点均为负实数或(和）具有负实部的共轭复数，即系统所有闭环极点均位于复平面的虚轴左半部。

200６年

一． 填空

1. 在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为 反馈信号 。

2. 若前向通道的传递函数为()G s ,反馈通道的传递函数为()H s ，则开环传递函数为 ()()G s H s 。

3. 齿轮副中，以主动轮角速度ω为输入，以被动轮转角θ为输出，则这个装置为 积分 环节。

4. 若环节的传递函数为K s

,则其对数幅频特性()L ω在零分贝点处的频率数值为 K 。 5. Bo ｄｅ图中对数相频特性图上的-18０°线对应于奈奎斯特图中的 负实轴 。

6. 自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是 瞬态响应 ，另一个是 稳态响应 。

7. 函数6()3t f t e -=的拉氏变换式是 36

s + 。 8. 积分环节的传递函数表达式为 1()G s Ts

= 。

9. 在斜坡函数的输入作用下,Ⅱ 型系统的稳态误差为0。

10. 惯性环节的传递函数为1

1Ts +, ,它的相频特性的数学式是 ()arctan T ϕωω=-

二． 简答题

1． 何谓自动控制？开环控制和闭环控制各具有什么特点？

答:自动控制是指:在没有人直接参与的情况下，通过自动控制装置(控制器）使生产过程或工作机械（控制对象)自动地按预先规定的规律运行，或使它的某些物理量（被控量)按照预定的要求产生变化。开环控制具有以下特点：无反馈回路，输出量对控制作用无影响,系统没有抵御外部干扰的能力,控制精度较低。闭环系统具有以下特点:具有反馈回路，由偏差产生控制作用；当干扰出现时能自动的减弱其影响,若参数不当有可能出现不稳定情况。

2． 什么叫传递函数？它有什么性质？

答:线性定常系统，在初始条件为0的条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为该系统的传递函数。它具有以下性质：仅适用于线性定常系统；传递函数中各系数取决于系统结构和参数;一个传递函数只能表示一个输入量和一个输出量的关系。

2007年

一． 填空

1．写出控制系统的三种典型输入信号：()1()r t t =、()r t t =、2

()2

t r t = 2．线性系统的传递函数取决于系统本身的 结构和参数。

3．最小相位系统的重要特征在于：其相频特性与对数幅频特性之间存在着 一一对应 的关系。

4．比例-积分－微分(PID ）控制规律的传递函数为 1s (1)p d i G s s

ττ++（）=K 5．按输入信号变化规律不同,系统可分为 程序控制系统 、随动(伺服）系统。

6．控制系统的基本控制方式为 开环控制 、闭环控制。

7．振荡环节的传递函数为

221()21G s T s Ts ζ=++，则其幅频特性为()A ω=，相频特性为22

2()arctan 1T T ζωϕωω=-- 8．系统的加速度误差系数定义为 20lim ()a k s K s G s →=

9．开环稳定的系统，其闭环 不一定 稳定,开环不稳定系统,其闭环 不一定 稳定。