自动控制理论题目 (2)

第一章

1.偏差信号指的是什么信号与什么信号的差值？

给定信号与主反馈信号

2.对自动控制系统的要求可以归纳为哪三点？其中，哪一方面是基础？

稳定性 快速性和平稳性 准确性 稳定性

3．凡是系统输出信号对控制作用有直接影响的系统都叫做闭环控制系统。 （ ）

4．复合控制常见的两种方式

5.用式子解释叠加原理

10．开环控制系统和闭环控制系统各有什么特点？

开环：1结构简单 成本低 稳定性好 精度低

2无反馈

3一个输入 一个输出 一一对应

4在方框图中信号单向传递 形成开环

5抗干扰能力差 不能自动纠偏 闭环：1结构复杂 成本高 2控制作用不是直接给定 3稳定性比较差 4影响控制作用的大小 5抗干扰能力比较强

11.常见的建立数学模型的方法有哪几种？各有什么特点。

(1) 机理分析法 : 机理明确 应用面广，但需要对象特性清晰

(2) 实验测试法 ： 不需要对象特性清晰，只要有输入输出数据即可，但适用面受限

(3) 上两种结合 ： 通常是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥各自优点， 克服相应缺点。

第二章

1.开环传递函数和前向通道传递函数分别是指哪两个信号之比？ 误差信号主反馈信号==)()()(s E s B G s k 误差信号

输出信号前==)()(s E s Y G 2.传递函数是一种数字模型，与系统的微分方程相对应。 （ ）

3.传递函数是系统本身的一种属性，与输入量的大小和性质无关。 （ ）

4.传递函数对系统内部变量的特性不能反映，因此又称为外部描述。 （ ）

5.传递函数极点决定系统固有运动属性。 （ ）

6.传递函数极点的位置决定模态的稳定性与快速性。 （ ）

7.传递函数零点决定模态的比重。 （ ）

8.传递函数的传递系数决定了系统稳态传递性能对。 （ ）

9.信号流图中，后一节点对前一节点没有负载效应。 （ ）

10.图为一个有源四端网络，建立其微分方程数学模型（其中U1为输入变量，U0为输出变量）

11.设机械位移系统如图5所示，其中Xi是输入位移，X0是输出位移，试分别列些各系统的微分方程式。

12.试分别列写图6中各无源网络的微分方程式。

13.已知控制系统结构图如图7所示，试通过结构图等效变换的方法求系统传递函数。

14.试用梅森增益公式求图8中各信号流图的传递函数。

第三章

1.典型输入信号需要满足那些条件？

(1)现场实验室容易产生 (2)反映系统性能 (3)数学表达式简单

2．改善系统稳态精度的方法有哪几种？

(1)增大开环增益 (2)在前向通道中增加积分 (3)采用复合控制

3.稳定性是系统自身的一种固有特性（）

4.系统对输入信号导数的响应等于系统对该输入信号响应的导数（）

5.工程上把阻尼比为多少的二阶系统称为工程最优系统？

6.李亚普诺夫意义下的稳定性包含临界稳定性（）

7.线性系统稳定性的充分必要条件是什么？系统的所有闭环极点均位于S平面的左半部分8（尽量做）设系统结构图如图9所示，误差定义为E（s）=R（s）-C（s）。试确定参数K1和T0，使以下条件同时满足。

（1）在r（t）=t作用下无稳态误差

（2）在n（t）=t作用下，稳态误差的绝对值不大于0.05

9（填空题）已知系统的脉冲响应，试求系统闭环传递函数

e

e t k 25.10125.0)(-= )454sin(105)(︒++=t t t K )1(1.0)(3t e t K --=

10.设二阶系统的单位阶跃响应为 )1.536.1sin(5.1210)(2.1︒+-=-t e t h t

试求系统的超调量，峰值时间和调节时间。

11．已知系统的特征方程如下，试用劳斯判据判断系统稳定性

(1)04832241232245=+++++s s s s s (2)0108744423456=+--+-+s s s s s s

(3)02535201232345=+++++s s s s s

12.已知单位反馈系统的开环传递函数为)

15.0)(1()15.0()(2++++=

s s s s s K s G 试确定系统稳定时K 值的范围

13.已知系统结构图如图10所示，试确定能使系统稳定的反馈参数的取值范围

14（填空题）．已知单位反馈系统的开环传递函数

（1）)12)(11.0(50)(++=s s s G （2）)

2004()(2++=s S s K s G （3）)102()14)(12(10)(22++++=

s s s s s s G 试求位置误差系数，速度系数以及加速度系数

第四章

1.什么叫闭环主导极点？

去掉偶极子，离虚轴最近的闭环极点

2.什么叫偶极子？

当这对闭环零极点相距很近时，它们就构成偶极子

3.已知开环零极点分布如图所示，试粗略绘出相应的闭环根轨迹图

4.已知系统的特征方程为 03)(s K 2)2s 6)(s 5)(s s(s D(s)*2=++++++= 试用基本法则绘制根轨迹。

第五章

1.使用频率响应法分析系统性能的主要优点是什么？

(1)不需要求解微分方程

(2)可用实验的方法测出系统的频率特性，进而建立系统的数学模型

(3)可以设计出使不希望的频率成分的噪声达到忽略不计的系统

2.频率特性的三大传递能力

同频 变幅 相移

3.相频宽越大系统跟踪输入信号的能力越强，反应越迅速，快速性越好。 （ ）

4.一般而言，谐振峰值越大，系统的平稳性越差。 （ ）

5.频率特性只适用于描述线性系统。 （ ）

6.什么是最小相位系统？它具体有什么特点？

在右半S 平面无极点和零点的传递函数称为最小相位系统。 特点：相位变化最小

7.幅值裕度与相位裕度各是什么定义？

)

()(1g g g jw H jw G K = , ︒-=∠180)()(g g jw H jw G )()(180)(c c c jw H jw G w ∠+︒=γ , 1)()(=c c jw H jw G