自动控制理论复习题

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1、自控原理复习资料各章考试题型●第一章自动控制的一般概念（基本概念）第二章控制系统的数学模型第三章线性系统的时域分析法●第二、三章考试题型：一个大题考察全部内容：1.建模与模型化简。给出一个结构图，要求化简(可能需要用到梅森公式）得到系统的传递函数。或者给出一个物理系统求系统的微分方程或传递函数。2.稳定性问题。根据求得的传递函数利用劳斯判据判断系统的稳定性及特征根分布，说出系统动态过程的特点。或者说出能使系统稳定的参数选择范围。或者相对稳定性。3.求解时间响应。如果系统稳定，求系统的的响应（包括输入作用和扰动作用同时存在时）4.计算稳态误差。求系统在输入作用下的稳态误差（注意正弦信号输入怎

2、么求稳态误差）和扰动作用下的稳态误差。5.定性讨论。说出减小系统稳态误差的措施(针对输入和扰动两种情况）。注：第3点，（求系统的单位阶跃响应或者脉冲响应较多。）（如果是高阶系统可能不需要求，但有可能讨论主导极点）●第四章线性系统的根轨迹法题型一1.给定系统的开环传递函数，绘制系统的根轨迹。2.根据稳定性或者稳态误差的要求，确定更轨迹增益的取值或取值范围。进而确定响应的闭环极点。3.讨论改善系统性能的举措（添加零极点等）题型二1.给定系统的开环传递函数，绘制根轨迹图。2.进一步给定系统的动态性能要求（比如阻尼比），利用主导极点的概念确定系统的闭环极点，和所对应的根轨迹增益。题型三参数根轨迹绘

3、制注：以上题型不会单独出，往往会结合第二章和第三章的题一起出。●第五章线性系统的频域分析法题型一1.建模。2.求出系统的传递函数。3.写出系统的频率特性，画出系统开环奈奎斯特图、bode图（画图注意事项，并注意区分最小相位系统和非最小相位系统）。4.用奈奎斯特稳定性判据或者对数稳定判据判断系统的稳性。5.系统稳定时，求系统的稳定裕度（相角裕度、幅值裕度）。6.求闭环系统的频率特性（怎么从等M圆上看出谐振峰值）。7.根据三段频理论，定性讨论系统的各种性能，如稳态误差、响应的快速性、抑制扰动的能力等，以及改进措施。题型二1.由系统的开环奈奎斯特图或者bode图，反求系统的开环传递函数。2.由图

4、判断系统的稳定性及稳定裕度。●第六章线性系统的校正方法基本概念：理解PID控制规律与基本表达式、超前校正装置设计、滞后校正装置设计●第七章线性离散系统的分析与校正基本概念：香农采样定理、带有零阶保持器和采样开关的系统传递函数求取●第八章非线性控制系统分析基本概念：非线性系统的特点、相平面法、描述函数法习题（一）填空1.反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。2.复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。3.根轨迹起始于，终止于。4.设某最小相位系统的相频特性为ϕ(ω)=tg(τω)−90−tg(Tω)，则该系统的开环传ω)递函数为。5.PI控制器的输

5、入－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的性能。6.稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用，在频域分析中采用。7.复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。8.传递函数是指在初始条件下，线性定常控制系统的与之比。9.设系统的开环传递函数为K(τs+1)/s2(Ts+1)，则其开环幅频特性为相频特性为。10.对自动控制系统的基本要求可以概括三个方面，即：、快速性和。11.控制系统的称为传递函数。一阶系统传函标准形式是，二阶系统传函标准形式是。12

6、.在经典控制理论中，可采用、根轨迹法或等方法判断线性控制系统稳定性。13.PI控制规律的时域表达式是。PID控制规律的传递函数表达式是。14.设系统的开环传递函数为K/s(T1s+1)(T2s+1)，则其开环幅频特性为,，相频特性为。15.PID控制器的输入－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为。16.最小相位系统是指。17.线性系统的主要特点是具有性和齐次性。18.线性系统数学模型的其中五种形式是：微分方程、传递函数、、、。19.对自动控制的性能要求可归纳为、和准确性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的，而稳态误差体现的是。20.香农采样定理指出：如果采样

7、器的输入信号e(t)具有有限宽带，并且有直到ωh0频率分量，则使信号e(t)完满地从采样信号e*(t)中恢复过来的采样周期T要满足下列条件：。21.对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频率成比。22.非线性系统的描述函数N（A）定义为非线性环节的输出与输入正弦量的复数比。非线性系统如其线性部分的传递函数为G（s），则系统产生自激振荡的条件为G（jω）=；如G(s)是最小相位系统，若G（jω）曲线不