机电控制工程基础：自控第一次习题课(1-3章)-2014
国家开放大学《机电控制工程基础》章节自测参考答案
国家开放大学《机电控制工程基础》章节自测参考答案第1章控制系统的基本概念一、单项选择题（共20道题，每题3分，共60分）1.产生与被控制量有一定函数关系的反馈信号的是（）a.反馈元件b.校正元件c.控制元件d.比较元件2.产生控制信号的是（）a.校正元件b.比较元件c.反馈元件d.控制元件3.以下（）是随动系统的特点。
a.输出量不能够迅速的复现给定量的变化b.给定量的变化规律是事先确定的c.输出量不能够准确复现给定量的变化d.输出量能够迅速的复现给定量的变化4.以下（）的给定量是一个恒值。
a.有静差系统b.恒值控制系统c.无静差系统d.脉冲控制系统5.反馈控制系统通常是指（）a.混合反馈b.干扰反馈c.正反馈d.负反馈6.如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，这样的系统一定是（）a.闭环控制系统b.正反馈环控制系统c.开环控制系统d.复合反馈系统7.开环控制系统的精度主要取决于（）a.系统的校准精度b.放大元件c.校正元件d.反馈元件8.数控机床系统是由程序输入设备、运算控制器和执行机构等组成，它属于以下（）a.程序控制系统b.恒值控制系统c.开环系统d.随动控制系统9.根据控制信号的运动规律直接对控制对象进行操作的元件是（）a.校正元件b.执行元件c.反馈元件d.比较元件10.没有偏差便没有调节过程，通常在自动控制系统中，偏差是通过（）建立起来的。
a.放大元件b.校正元件c.反馈d.控制器11.用来比较控制信号和反馈信号并产生反映两者差值的偏差信号的元件是（）a.反馈元件b.校正元件c.控制元件d.比较元件12.输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为（）a.程序控制系统b.有静差系统c.脉冲控制系统d.恒值控制系统13.输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为（）a.程序控制系统b.随动系统c.有静差系统d.恒值控制系统14.输出端与输入端间存在反馈回路的系统一定是（）a.开环控制系统b.正反馈环控制系统c.闭环控制系统d.有差控制系统15.（）是指系统输出量的实际值与希望值之差。
机电控制工程基础课后习题答案左健民
机电控制工程基础课后习题答案第一章：引论1.题目问题：简述机电控制工程的基本概念和发展历程。
答案机电控制工程是一个交叉学科，它涉及机械工程、电气工程和控制工程等多个学科的知识与技术。
其基本概念包括机电系统、控制系统和传感器系统。
机电系统由机械设备、电气设备和控制设备组成，用来完成特定的运动任务。
控制系统由传感器、控制器和执行器组成，用来监测和控制机电系统的运行状态。
传感器系统负责采集、测量和传输机电系统的运行数据。
机电控制工程的发展历程可以分为三个阶段。
第一个阶段是机械、电气和控制等学科独立发展的阶段，各自在不同领域取得了一定的成就。
第二个阶段是机械、电气和控制等学科开始相互交叉融合的阶段，机电系统的概念逐渐形成。
第三个阶段是机电控制工程逐渐成为一个独立学科，形成了一整套完整的理论和方法体系。
第二章：电气与电子技术基础2.题目问题：简述直流电路的基本特点和常用电路元件。
答案直流电路是指电流方向恒定的电路。
其基本特点包括以下几个方面：•电流方向不变。
在直流电路中，电荷只能沿着一个方向移动，电流的方向不会发生改变。
•电压稳定。
直流电源提供的电压一般是恒定的，不会发生明显的波动。
•电阻内部不产生能量损耗。
电阻元件在直流电路中，不会消耗电能，只会产生热能。
常用的直流电路元件包括电容器、电感器和电压源。
电容器用来存储电荷，具有储能效果。
电感器则用来存储磁能，具有阻尼和滤波效果。
电压源是直流电路中常用的电源元件，用来提供稳定的电压。
第三章：电路理论与分析3.题目问题：简述电路的戴维南定理和诺顿定理。
答案戴维南定理和诺顿定理是电路分析中常用的方法，用于简化电路的计算和分析。
•戴维南定理：戴维南定理又称为戴维南-诺顿定理，它指出：任意一个由电压源、电流源和电路元件组成的线性电路，可以用一个等效的电流源和等效的内阻表示。
通过计算戴维南等效电流源和内阻，可以将复杂的电路简化为一个更容易分析的等效电路。
•诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的一种特例，它用电压源和等效的电阻来表示电路。
机电控制工程习题答案(机械工业出版社)
水箱
实际 液位
浮子
a)
给定 液位 开关 电磁阀 浮子 水箱
实际 液位
b)
第二章 习题解答 2-1 试建立图示各系统的动态微分方程，并说明 这些动态方程之间有什么特点。
xi xo
C
ui
R
a)
uo
B b) K
第二章 习题解答
R1
xi
K1
xo
ui
C
c)
R2
uo
B xi d) xo
K2
R1 ui
e)
R2
第一章 习题解答 1－3 仓库大门自动控制系统原理如图所示，试说 明其工作原理并绘制系统框图。
放大器 电动机 绞盘
u1开
门
u2
反馈 关
第一章 习题解答
解： 当合上开门开关时， u1>u2，电位器桥式测 量电路产生偏差电压，经放大器放大后，驱动电 机带动绞盘转动，使大门向上提起。与此同时， 与大门连在一起的电位器滑动触头上移，直至桥 路达到平衡（ u1＝u2），电机停止转动，大门开 启。反之，合上关门开关时，电机反向转动，带 动绞盘使大门关闭；
第二章 习题解答
d 4 x2 d 3 x2 m1m2 (m1B2 m1B3 m2 B1 m2 B3 ) 3 4 dt dt d 2 x2 (m1K 2 m2 K1 B1B2 B1B3 B2 B3 ) 2 dt dx ( K1B2 K1B3 K 2 B1 K 2 B3 ) 2 K1K 2 x2 dt df (t ) B3 dt
B1 s 1 B2 K K s 1 1 2 B B1 s 1 B2 s 1 1 s K K K2 1 2
机电控制工程基础综合练习解答
第一章 习题答案一、填空1.系统输出全部或部分地返回到输入端叫做 反馈2.有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为复合控制系统3.我们把输出量直接或间接地反馈到 反馈 形成闭环参与控制的系统，称作闭环控制系统4.控制的任务实际上就是形成控制作用的规律，使不管是否存在扰动，均能使被控制对象的输出量满足给定值的要求。
5.系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态这样的系统是 稳定 系统。
6、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为线性控制系统和非线性控制系统。
7、为了实现闭环控制，必须对输出量进行测量，并将测量的结果反馈到输入端与输入量相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除偏差 。
因此，整个控制系统形成一个闭合回路。
我们把输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环,参与控制的系统，称作闭环控制系统8、题图由图中系统可知，输入量直接经过控制器作用于被控制对象，当出现扰动时，没有人为干预，输出量 按照输入量所期望的状态去工作，图中系统是一个控制系统。
1、不能 开环9、如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统称为系统，否则为 系统。
任何一个反馈控制系统能正常工作，系统必须是 的。
稳定 ； 不稳定 ； 稳定二、选择1.开环与闭环结合在一起的系统称为。
（ ）A 复合控制系统；B 开式控制系统；C 闭环控制系统；D 连续控制系统答：A 2.当时，闭环反馈控制系统输出的实际值∞→t 与按参考输入所确定的希望值之间的差值)(∞y )(∞r y 叫 。
（ ）A 微分；B 差分；C 稳态误差；D 积分答：C3．把输出量反馈到系统的输入端与输入量相减称为 。
（ ）A 反馈；B 负反馈；C 稳态差误；D 积分答：B4．机器人手臂运动控制属于 。
（ ）A 闭环控制；B 开环控制C 正反馈控制D 连续信号控制答：A5．自动售货机控制属于 。
机电控制工程基础习题1
《机电控制工程基础》习题1一、单项选择题1、采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为（ ）。
A. )s (G 1)s (G +B. )s (H )s (G 11+C. )s (H )s (G 1)s (G +D.)s (H )s (G 1)s (G -2. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为（ ）。
A. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)3. 线性系统和非线性系统的根本区别在于（ ）。
A ．线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入 B ．线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入 C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理 D ．线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理4．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（ ）。
A ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程5. I 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（ ）。
A.-40(DB/Dec)B.-20(DB/Dec)C.0(DB/Dec)D.+20(DB/Dec)6. 设系统的传递函数为G(s)=255252++s s ，则系统的阻尼比为（ ）。
A.25B.5C.21D.17．时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是（ ）。
A ．脉冲函数B ．斜坡函数C ．抛物线函数D ．阶跃函数8. 关于反馈的说法，正确的是（ ）。
A ．反馈实质上就是信号的并联B ．反馈都是人为加入的C ．正反馈就是输入信号与反馈相加D ．反馈就是输出以不同方式作用于系统 9. 关于系统模型的说法，正确的是（ ）。
国家开放大学《机电控制工程基础》形考任务1-4参考答案
国家开放大学《机电控制工程基础》形考任务1-4参考答案形考任务1一、判断题1.自动控制就是在人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化。
（×）2.反馈控制系统通常是指正反馈。
（×）3.所谓反馈控制系统就是的系统的输出必须全部返回到输入端。
（×）4.给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量，这样的系统称之为随动系统。
（√）5.自动控制技不能提高劳动生产率。
（×）6.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程一定是衰减振荡。
（×）7.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出现单调过程。
（√）8.被控制对象是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。
（√）9.任何物理系统的特性，精确地说都是非线性的，但在误差允许范围内，可以将非线性特性线性化。
（√）10.自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。
（√）11.一个动态环节的传递函数为1/s，则该环节为一个微分环节。
（×）12.控制系统的数学模型不仅和系统自身的结构参数有关，还和外输入有关。
（×）13.控制系统的传递函数取决于自身的结构与参数，和外输入无关。
（√）14.传递函数模型可以用来描述线性系统，也可以用来描述非线性系统。
（×）15.系统的传递函数为则该系统有两个极点。
（×）16.传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统能有相同的传递函数。
（√）17.某环节的输出量与输入量的关系为y(t)=Kx(t)，K是一个常数，则称其为比例环节。
（√）18.对于同一系统，根据所研究问题的不同，可以选取不同的量作为输入量和输出量，所得到的传递函数模型是不同的。
（√）19.在零初始条件下，传递函数定义为输出和输入之比。
北航《机电控制工程基础》在线作业一二三28页word文档
北航《机电控制工程基础》在线作业一试卷总分：100 测试时间：--一、单选题（共20 道试题，共40 分。
）1. 当ω从0～+∞变化时，延迟环节频率特性极坐标图为（A）。
A. 圆B. 半圆C. 椭圆D. 双曲线满分：2 分2. 传递函数为G(s)=1/s的环节称为（B）环节。
A. 微分B. 积分C. 比例D. 惯性满分：2 分3. 描述线性离散系统运动状态通常用（C）。
A. 微分方程B. 传递函数C. 定常差分方程D. 信号流图满分：2 分4. 除受控对象之外自控系统中担负信号测量、变换、运算、放大、执行等功能的部分称为（C）。
A. 被控量B. 给定值C. 控制装置D. 扰动量满分：2 分5. 系统的开环传递函数为100/S2(0.1S+1)(5S+4)，则系统的型次为（A）。
A. Ⅱ型B. Ⅰ型C. 0型D. 系统不稳定满分：2 分6. 系统的特征方程为s4+50s3+200s2+400s+1000=0，则该系统（A）。
A. 稳定B. 临界稳定C. 不稳定D. 无法确定满分：2 分7. 单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=5/(s2+6s+s)，当输入为单位阶跃时，其位置误差为（C）。
A. 2B. 0.2C. 0.5D. 0.05满分：2 分8. 对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A）。
A. 减小增益B. 超前校正C. 滞后校正D. 滞后-超前满分：2 分9. 正弦函数f(t)=sinωt，其拉氏变换F(s)=（D）。
A. ω/(s+ω)B. ω2/(s+ω)C. ω2/(s2+ω2)D. ω/(s2+ω2)满分：2 分10. 若已知某串联校正装置的传递函数为G(s)=(s+1)/(10s+1)，则它是（D）装置。
A. 反馈校正B. 相位超前校正C. 相位滞后-超前校正D. 相位滞后校正满分：2 分11. 就连续系统和离散系统的分析工具而言，以下说法正确的是（B）。
国家开放大学 机电控制工程基础 第1章 控制系统的基本概念自测解析
一、单项选择题（共20道题，每题3分，共60分）题目1:产生与被控制量有一定函数关系的反馈信号的是（）选择一项：a. 校正元件b. 比较元件c. 控制元件d. 反馈元件正确答案是：反馈元件题目2:产生控制信号的是（）选择一项：a. 反馈元件b. 校正元件c. 控制元件d. 比较元件正确答案是：控制元件题目3:以下（）是随动系统的特点。
选择一项：a. 输出量不能够迅速的复现给定量的变化b. 输出量不能够准确复现给定量的变化c. 给定量的变化规律是事先确定的d. 输出量能够迅速的复现给定量的变化正确答案是：输出量能够迅速的复现给定量的变化题目4:以下（）的给定量是一个恒值。
选择一项：a. 无静差系统b. 脉冲控制系统c. 恒值控制系统d. 有静差系统正确答案是：恒值控制系统题目5:反馈控制系统通常是指（）选择一项：a. 负反馈b. 混合反馈c. 干扰反馈d. 正反馈正确答案是：负反馈题目6:如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，这样的系统一定是（）选择一项：a. 正反馈环控制系统b. 复合反馈系统c. 开环控制系统d. 闭环控制系统正确答案是：开环控制系统题目7:开环控制系统的精度主要取决于（）选择一项：a. 系统的校准精度b. 校正元件c. 反馈元件d. 放大元件正确答案是：系统的校准精度题目8:数控机床系统是由程序输入设备、运算控制器和执行机构等组成，它属于以下（）选择一项：a. 随动控制系统b. 程序控制系统c. 开环系统d. 恒值控制系统正确答案是：程序控制系统题目9:根据控制信号的运动规律直接对控制对象进行操作的元件是（）选择一项：a. 校正元件b. 反馈元件c. 比较元件d. 执行元件正确答案是：执行元件题目10:没有偏差便没有调节过程，通常在自动控制系统中，偏差是通过（）建立起来的。
选择一项：a. 校正元件b. 放大元件c. 反馈d. 控制器正确答案是：反馈题目11:用来比较控制信号和反馈信号并产生反映两者差值的偏差信号的元件是（）选择一项：a. 比较元件b. 校正元件c. 反馈元件d. 控制元件正确答案是：比较元件题目12:输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为（）选择一项：a. 恒值控制系统b. 有静差系统c. 程序控制系统d. 脉冲控制系统正确答案是：程序控制系统题目13:输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为（）选择一项：a. 有静差系统b. 程序控制系统c. 随动系统d. 恒值控制系统正确答案是：随动系统题目14:输出端与输入端间存在反馈回路的系统一定是（）选择一项：a. 有差控制系统b. 闭环控制系统c. 开环控制系统d. 正反馈环控制系统正确答案是：闭环控制系统题目15:（）是指系统输出量的实际值与希望值之差。
北航《机电控制工程基础》在线作业一二三
北航《机电控制工程基础》在线作业一试卷总分：100 测试时间：--一、单选题（共20 道试题，共40 分。
）1. 当ω从0～+∞变化时，延迟环节频率特性极坐标图为（A）。
A. 圆B. 半圆C. 椭圆D. 双曲线满分：2 分2. 传递函数为G(s)=1/s的环节称为（B）环节。
A. 微分B. 积分C. 比例D. 惯性满分：2 分3. 描述线性离散系统运动状态通常用（C）。
A. 微分方程B. 传递函数C. 定常差分方程D. 信号流图满分：2 分4. 除受控对象之外自控系统中担负信号测量、变换、运算、放大、执行等功能的部分称为（C）。
A. 被控量B. 给定值C. 控制装置D. 扰动量满分：2 分5. 系统的开环传递函数为100/S2(0.1S+1)(5S+4)，则系统的型次为（A）。
A. Ⅱ型B. Ⅰ型C. 0型D. 系统不稳定满分：2 分6. 系统的特征方程为s4+50s3+200s2+400s+1000=0，则该系统（A）。
A. 稳定B. 临界稳定C. 不稳定D. 无法确定满分：2 分7. 单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=5/(s2+6s+s)，当输入为单位阶跃时，其位置误差为（C）。
A. 2B. 0.2C. 0.5D. 0.05满分：2 分8. 对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A）。
A. 减小增益B. 超前校正C. 滞后校正D. 滞后-超前满分：2 分9. 正弦函数f(t)=sinωt，其拉氏变换F(s)=（D）。
A. ω/(s+ω)B. ω2/(s+ω)C. ω2/(s2+ω2)D. ω/(s2+ω2)满分：2 分10. 若已知某串联校正装置的传递函数为G(s)=(s+1)/(10s+1)，则它是（D）装置。
A. 反馈校正B. 相位超前校正C. 相位滞后-超前校正D. 相位滞后校正满分：2 分11. 就连续系统和离散系统的分析工具而言，以下说法正确的是（B）。
机电控制工程基础综合练习解答
数 t 和 s， F(s)称为 f(t)的象函数，而 f(t)为 F(s)的原函 数。 错误
B.
D. 0.3
，其原函数的终值
(t)为（B
a (t n )
2
B.
(s 4)2 4
D.
t
s e2s
s2 4
1 (1 es )
a s2
a 1 (1 es )
s2
）。
F (s) L[ f (t)] 1 1 。 s s2
错误
第三章 习题
一、填空
1.描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学
表达式叫做系统的数学模型。
2.在初条件为零时，输出量的拉氏变换与
输入量的拉氏变换之比称为线性系统（或元件）的传
递函数。
3.根据自动控制系统的特性方程式可以将其分为
(s 2)2 4
1
s2
5
D.
s
1
D.
2
0，终值
D.
，其原函数的终
1
பைடு நூலகம்
2
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指，吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
机电控制工程基础作业-1答案
机电控制工程基础第1次作业第1章一、简答1．什么是自动控制是相对于人工控制而言的，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
2．控制系统的基本要求有哪些控制系统的基本要求：稳定性、快速性和准确性(稳态精度)，即稳、快、准3．什么是自动控制系统指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。
它一般由控制装置和被控制对象组成。
4．反馈控制系统是指什么反馈反馈控制系统是负反馈5．什么是反馈什么是正反馈什么是负反馈从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这就是反馈。
当它与输入信号符号相同，即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。
反之，符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6．什么叫做反馈控制系统从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这样的系统称为反馈控制系统7．控制系统按其结构可分为哪3类开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统8．举例说明什么是随动系统。
如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等9．自动控制技术具有什么优点⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用。
10．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单调过程、衰减振荡过程、持续振荡过程、发散振荡过程二、判断1．自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。
正确2．系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量，稳态性能指标为稳态误差。
机电控制工程基础作业-答案
机电控制工程基础第1次作业第1章一、简答1．什么是自动控制？是相对于人工控制而言的，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
2．控制系统的基本要求有哪些？控制系统的基本要求：稳定性、快速性和准确性(稳态精度)，即稳、快、准3．什么是自动控制系统？指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。
它一般由控制装置和被控制对象组成。
4．反馈控制系统是指什么反馈？反馈控制系统是负反馈5．什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这就是反馈。
当它与输入信号符号相同，即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。
反之，符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6．什么叫做反馈控制系统？从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这样的系统称为反馈控制系统7．控制系统按其结构可分为哪3类？开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统8．举例说明什么是随动系统。
如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等9．自动控制技术具有什么优点？⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用。
10．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？单调过程、衰减振荡过程、持续振荡过程、发散振荡过程二、判断1．自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。
正确2．系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量，稳态性能指标为稳态误差。
机电控制工程基础练习1题目及答案
机电控制工程基础练习1一、填空1、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为 和非线性控制系统。
线性控制系统 2. 环节的传递函数是()()()1+==Ts Ks X s Y s G 。
惯性 3、系统输出全部或部分地返回到输入端，就叫做 。
反馈4、有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为 .。
复合控制系统5、我们把输出量直接式间接地反馈到 ，形成闭环参与控制的系统，称作 。
输入端 闭环控制系统6、控制的任务实际上就是 ，使不管是否存在扰动，均能使 的输出量满足给定值的要求。
形成控制作用的规律；被控制对象。
7、单位阶跃信号对时间求导的结果是 。
单位冲击信号8、单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是 。
s1 9、单位脉冲函数的拉普拉斯变换为 。
1 10、te -的拉氏变换为 。
11+s 11.若L[f(t)]= F(s)，则L[f (t-b)]=、 。
e -bsF(s)12.若L[f(t)]= F(s)，则L[f (t-3)]=、 。
e -3sF(s)13、描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式， 。
叫做系统的数学模型14、在初条件为零时， ，与 之比称为线性系统（或元件）的传递函数。
输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换 15、如果系统的数学模型,方程是线性的，这种系统叫线性系统。
16、系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态 这样的系统是 系统。
稳定17、二阶系统的标准型式为 。
2222)(nn nb s s s G ωζωω++= 18、I 型系统开环增益为10，系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差e(∞)为 。
0.1 19、)1(1][+=s s s F 的原函数的初值)0(f = ，终值)(∞f =0 , 1 20、已知)(t f 的拉氏变换为4)2(2++s s，则初值)0(f =（ ）。
021、t e t f t 2sin )(2-=的拉氏变换为 。
控制工程基础课后习题答案
详细描述
通过调整系统的传递函数，可以改变系统的 频率响应特性。在设计控制系统时，我们需 要根据实际需求，调整传递函数，使得系统 的频率响应满足要求。例如，如果需要提高 系统的动态性能，可以减小传递函数在高频 段的增益。
06 第五章 控制系统的稳定性 分析
习题答案5-
习题答案
• 习题1答案：该题考查了控制系统的基本概念和组成。控制系统的基本组成包 括被控对象、传感器、控制器和执行器等部分。被控对象是实际需要控制的物 理系统或设备；传感器用于检测被控对象的输出状态，并将检测到的信号转换 为可处理的电信号；控制器根据输入的指令信号和传感器的输出信号，按照一 定的控制规律进行运算处理，并输出控制信号给执行器；执行器根据控制信号 对被控对象进行控制操作，使其达到预定的状态或性能要求。
控制工程基础课后习题答案
目 录
• 引言 • 第一章 控制系统概述 • 第二章 控制系统的数学模型 • 第三章 控制系统的时域分析 • 第四章 控制系统的频域分析 • 第五章 控制系统的稳定性分析 • 第六章 控制系统的校正与设计
01 引言
课程简介
01
控制工程基础是自动化和电气工 程学科中的一门重要课程，主要 涉及控制系统的基本原理、分析 和设计方法。
总结词
控制系统校正的概念
详细描述
控制系统校正是指在系统原有基础上，通过加入适当的 装置或元件，改变系统的传递函数或动态特性，以满足 性能指标的要求。常见的校正方法有串联校正、并联校 正和反馈校正等。校正装置通常安装在系统的某一环节 ，以减小对系统其他部分的影响。
习题答案6-
总结词
控制系统设计的一般步骤
习题答案5-
总结词
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R(s )
E(s) G1
N2
N3
N 1(s )
G2
G3
C
解：用梅森公式计算
L1 G2 L2 G1G2G3 1 L1 L2 1 G2 G1G2G3
1)令 N2(S) 0,N3(S) 0 求 C(s) R(s)
P1 G1G2G3
P2 G2G3
1 1 2 1
C(s) P11 P22 G1G2G3 G2G3
✓ 基尔霍夫电压定律，能量守恒：任意瞬时，沿任一回路绕行一圈，在 该回路上的电动势之和恒等于电压降之和。
d） R
G1
G2
G3
C
P1 G1 P2 G2 L1 G2G3
(s) G1 G2 1 G2G3
R
C
—
e）
R
G1
G2
G3
C
G4
1
G1
G1
G2
1 G4
G3
G4
GGGG
(s)
1
GG 12
1
1. 开环控制：信号只有顺向作用，无反向联系，成本低，适用在精度要 求不高的情况，如路口的红绿灯。
2. 闭环控制：是由给定值和被控量的反馈信号二者的偏差来控制执行元件。 精度高，抗干扰强，但线路复杂。
3. 自控系统性能要求： 稳定性， 快速性， 准确性
1.3 反馈控制原理及控制系统的职能方框图
反馈控制原理：控制装置接受的信号是被控量的反馈信号与给定值相比较产 生的偏差，根据偏差值的大小实现控制任务。（检测偏差再纠正）
3. 传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量与输入量 拉氏变换之比。传递函数的分母反映的是系统本身与外界的固有 特性，因此同一系统不同观测点的输出信号对不同作用点的输入 信号之间的传递函数的形式有相同的分母，称为特征式。这可以 用于解题检验。
4. 动态结构图及其等效变换：方块图，系统输入和输出间因果 关系的简略图示方法。
机电控制工程基础
FUNDAMENTALS of MECHATRONIC CONTROL ENGINEERING
1.1 自动控制系统的技术术语
被 控 量 c(t) =输出 给 定 值 r(t)=输入 干扰信号 n(t) 反馈信号 b(t) 偏差信号 e(t) 控制信号 m(t)
1.2 自动控制的基本方式与自控系统性能要求
传递函数
说明： 只适用于线性定常系统 分母多项式阶次总大于或等于分子多项式的阶次 同一系统不同的传递函数的分母总是相同，表征系统本身的特性。 传递函数G(s)的拉式反变换是脉冲响应g(t)，即脉冲响应的拉式变换为系
统的传递函数。（工程中用于对未知系统传递函数的求解） 后续章节根轨迹法和频域法都是基于传递函数
C(s) G(s)
B(s)
注：移动仅会使支路发生变化
R(s)
G(s) 1/G(s)
R(s) B(s)
G(s) G(s)
C(s) B(s)
C(s)
2. 求取系统传递函数的方法与步骤
1）结构图等效变换法： 确定系统的输出信号和输入信号 求出各环节的传递函数，填写在方框内。用信号线把这些方框连接起
输入输出关系应保持不变，这一点特别重要。（特别是交叉 回路变换时，习题2-3（e）） 有交叉时，应使比较点移向比较点，引出点移向引出点（一 般为比较点前移，引出点后移），避免比较点向引出点移动， 否则会使问题变得更复杂。
以比较点移动为例：
• 比较点前移
R(s)
+
C(s)
G(s)
B(s)
• 比较点后移 R(s)
GG 23
234
GG 34
GGGG 1234
b）
R
(s) G2 G1G2 1 2G1 G1G2
G1
C
G2
p1 G2
L1 G1
p2 G1G2 p3 G1
p4 G1
L2 G1G2
L3 G1
书后习题2- 6
求系统的传递函数
C(s) R(s)、C(s) N1(s)、C(s) N2 (s)、C(s) N3(s) E(s) R(s)、E(s) N1(s)、E(s) N2 (s)、E(s) N3(s) 设E(S) R(S) C(S)
控制系统方框图
比较元件 给定量(输入量)
-
调节元件
放大器
执行元件
测量元件
自动控制装置
扰动量 被控量(输出量)
控制对象
习题1-3 图为水箱水位控制系统，说明图示系统的工作原理， 画出其职能框图。
进水
阀门
给定 比较环节 水位 电位器
+ 电位器 连杆
浮子
减速器
放大器
水池
电动机
放大环节
执行环节
实际水位
出水
向传递至输出端的信号通道。单向是指不能逆回去。
n——前向通道数 k——将中与第k条前向通道相接触(有重合部分)的回路所在项去
除之后的余子式
补充知识：
✓
电容电流：
i(t )
C
du(t ) d(t )
✓
电容电压： u(t )
1ห้องสมุดไป่ตู้
c
i(t )dt
✓
电感线圈电压： u(t )
L
di(t ) d(t )
✓ 基尔霍夫电流定律，电荷守恒：在任意瞬时，流向某一结点的电流之 和恒等于由该节点流出的电流之和。
来，得到系统的动态结构图。 对动态结构图进行变换，得到所要求的传递函数。
2）梅森公式求系统传递函数
Mason公式：
n
Pk k
(s) k1
——主特征式 1 La LbLc Ld LeLf
La——各单独回路的回路传递函数之和 Lb Lc——两两互不接触的单独回路传递函数乘积之和 LdLe Lf——三个互不接触的单独回路传递函数乘积之和 Pk——第k条前向通路的传递函数，前向通路是指信号由输入端单
1、动态结构图及其等效变换
1. 系统动态结构图的建立： 建立系统各元部件（或典型环节）的微分方程 对各微分方程进行拉氏变换，并做出各元部件的动态结构图 按照系统中各信号的传递顺序，依次用信号线将各方块连接起
来。将输入变量置于左端，输出变量置于右端
2. 结构图变换注意的问题： 等效原理：对结构图的任何一部分进行变换时，变换前、后的
R(s)
1 G2 G1G2G3
2)令 N2(S) 0,N3(S) 0
求 C(s) N1(s)
P1 G1G2G3
P2 G2G3
干扰 出水
放大器 电动机
减速器
阀门
实际 水位
连杆浮子
测量环节
第二章 控制系统的数学模型
1. 常用的数学模型：微分方程组，传递函数，动态结构图等。
2.
拉氏变换： F (s) f (t)estdt （常见函数的拉式变换） 0
拉氏变换的基本法则：线性法则，微分法则，积分法则，终 值定理（常用来求稳态误差）