自控复习题(有答案)

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1、第一章1．开环控制和闭环控制的主要区别是什么？答：主要区别是有无输出量的反馈，将输出量和定值比较后形成差值反馈给对象的输入端，就是闭环控制，无此过程就是开环控制。2.电加热炉炉温控制中，热电阻丝端电压U及炉内物体质量M的变化，哪个是控制量？哪个是扰动？为什么？答：U是控制量，改变U可以控制温度的高低；M是扰动，它的增减对温度产生不希望的影响，即影响炉温的高低。3.简述自动控制所起的作用是什么？答：作用是在人不直接参与的情况下，使某些被控量按指定规律变化。4.反馈控制系统是指：a.负反馈b.正反馈答案a.负反馈5.反馈控制系统的特点是：控

2、制精度高、结构复杂6.开环控制的特点是：控制精度低、结构简单7.闭环控制系统的基本环节有：给定、比较、控制、对象、反馈8.自控系统各环节的输出量分别为：给定量、反馈量、偏差、控制量输出量。9．恒值调节和随动调节的区别是什么？答：恒值调节的给定量为一常值，随动调节的给定量是个随时间变化的不能预知的量。10.简述自动控制电加热炉炉温控制的原理。答：1）由热电偶测得炉温2）和给定温度值比较3）温度差大于0，则减小电炉电压使炉温降低，反之则增大电压。11．比较被控量输出和给定值的大小，根据其偏差实现对被控量的控制，这种控制方式称为闭环控制。12

3、．简述控制系统由哪三大部分组成？测量，比较，控制第二章1.由laplace变换的微分定理，。2.自控系统的数学模型主要有以下三种：微分方程、传递函数、频率特性3.实际的物理系统都是：a.非线性的b.线性的a.非线性的4.线性化是指在工作点附近用代替曲线。切线5.传递函数等于输出像函数比输入像函数。6.传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。y(t)mu(t)k7.如图质量、弹簧、摩擦系统，k和r分别为弹簧系数和摩擦系数，u(t)为外力，试写出系统的传递函数表示。21牛顿第二定律（1分）拉氏变换后（3分）1.将环节的输出信号作

4、为环节的输入信号，则总的系统传递函数为2.二个环节和有相同输入，总的系统输出为二个环节输出的代数和，则总的系统传递函数为＋。3.线性系统的齐次性和叠加性？4.线性系统的特点是信号具有齐次性和叠加性。5.凡是具有叠加性和齐次性的系统称为线性系统。6.信号流图中，进入节点的信号有二个流出分支，则每个支路信号的大小是原信号的原值。7.什么是定常系统？若输入u(t)时输出为y(t)，则对任意，有u(t+)时输出为y(t+)8.输入u(t)，输出y(t)的延时为的系统，t时刻输入u(t)得到t时刻输出为。y(t+)9.传递函数阶次为n的分母多次式

5、的根被称为系统的极点，共有n个。10.试说明二个系统和是并联的。和有相同的输入u，和的输出之代数和为合成系统的输出。u(t)uc(t)LCi1R11.如图L-R-C电路，输入电压为u(t)，输出量为电容二端电压uc(t)，试确定其传递函数uc(s)/u(s)。解：利用回路电压和为0：（3分）Laplace变换后（1分）12.试说明二个系统和是反馈联结的。输出作为的输入，的输出和某个参考信号进行比较后的误差信号反向传入的输入端，称为反馈联接。13.什么是传递函数的零点，极点和传递系数？将传递函数写成，则分子多项式的m个根称为的零点，分母多

6、项式的根称为的极点，kg称为的传递系数。14.最小相位系统是指系统的开环传递函数的零点和极点全在s的左半平面上。15.数学模型是用来描述系统中各种信号或变量的传递和转换关系的。21第三章时域分析1.设系统开环传递函数为，若要求单位负反馈系统的阶跃响应有16%的超调，则k应取何值？闭环特征方程为见（2分），又得,令二者相等得（2分）。2.惯性环节的惯性时间常数越大，系统快速性越差。3.二阶系统阻尼系数＞1，系统就不会出现过调。4.最佳阻尼系数ζ＝0.707。5.小时间迟后环节可近似为惯性环节。6.分析某一时间的误差可用：a.终值定理b.误

7、差级数c.拉氏反变换。7.补偿控制特点是：可提高稳态精度，对暂态性能影响不大。8.高阶系统暂态性能取决于离虚轴最近的闭环极点。9.主导极点应满足：a.离虚轴最近b.5倍距离内无其他零极点。线性系统稳定,其闭环极点均应在〔S〕平面的左平面。10.写出误差级数中系数Cj的计算公式。11.误差传函Φ（S）=1/｛1+G0(S)｝12.劳斯阵列表第一列中某项为零，其他各项均大于零，说明临界稳定12.试简述二阶系统中，阻尼比对阶跃响应的影响。13.试列举系统校正中常用的时域静态指标和动态指标（至少各二项）静态误差和开环比例系数，过渡过程的超调量和

8、调正时间14.已知系统结构如图，试确定使闭环稳定的开环增益k的范围。uks(s2+s+1)(s+2)y闭环特征方程（1分）用劳斯判据可得（3分）。15.二阶闭环系统传递函数标准型为，其中称为系统的阻尼系数，