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第6章线性系统的校正方法6.1 复习笔记本章考点：串联超前校正、滞后校正、超前-滞后校正设计。
一、系统的设计与校正问题1．系统带宽的确定若输入信号的带宽为0～ωb，则控制系统的带宽频率通常取为：ωb＝5～10ωM，且噪声信号集中起作用的频带ω1～ωn需处于0～ωb之外。
2．校正方式（1）串联校正（重点）连接方式见图6-1-1。
图6-1-1 串联校正装置【特点】串联校正比较简单，易于对信号进行各种形式的变换，一般安置在前向通道中能量较低的部位，但需注意负载效应的影响。
常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正和滞后超前校正。
（2）反馈校正连接方式见图6-1-2。
图6-1-2 反馈校正装置【特点】反馈校正信号从高功率点向低功率点传递，一般不需附加放大器，还可以抑制参数波动及非线性因素对系统性能的影响，元件数也往往较少。
（3）前馈校正①前馈校正作用于输入信号：将输入信号作变换，改善系统性能。
②前馈校正作用于扰动信号：对扰动信号测量，变换后送入系统，抵消扰动的影响。
（4）复合校正复合校正是在反馈回路中，加入前馈校正通路。
3．基本控制规律（1）比例（P）控制规律（见图6-1-3）图6-1-3 比例控制器框图【特点】只变幅值，不变相位，可减小系统的稳态误差但会降低系统的稳态性能，一般不单独使用。
（2）比例—微分（PD）控制规律（见图6-1-4）图6-1-4 比例-微分控制器框图【特点】PD控制具有超前调节的作用，能反应输入信号的变化趋势，产生早期的有效校正信号，增大阻尼，改善系统稳定性。
（3）积分（I）控制规律（见图6-1-5）图6-1-5 积分控制器框图【特点】有利于稳态性能的提高；相当于在原点处加了一个开环极点，引入90°相位滞后，对系统稳定性不利，一般也不单独使用。
（4）比例-积分（PI）控制规律（见图6-1-6）图6-1-6 比例-积分控制器框图【特点】用于串联校正时，在原点处加了一个开环极点，同时也在－1/T i处加了一个开环零点，这样可以提高系统的型别，改善稳态性能。
胡寿松第六版答案【篇一：大学课后习题答案】/p> 《新视野大学英语读写教程（第二版）第三册》课后答案 /viewthread.php?tid=16fromuid=191597新视野大学英语读写教程（第二版）第一册》课后答案/viewthread.php?tid=14fromuid=191597/viewthread.php?tid=37fromuid=19159721世纪大学实用英语综合教程（第一册）课后答案及课文翻译 /viewthread.php?tid=4fromuid=191597西方经济学（高鸿业版）教材详细答案/viewthread.php?tid=60fromuid=191597《新视野大学英语读写教程（第二版）第二册》课后答案/viewthread.php?tid=15fromuid=191597思想道德修养和法律基础课后习题答案/viewthread.php?tid=63fromuid=191597《中国近代史纲要》完整课后答案（高教版）/viewthread.php?tid=81fromuid=191597《全新版大学英语综合教程》（第三册）练习答案及课文译文 /viewthread.php?tid=77fromuid=191597《全新版大学英语综合教程》（第一册）练习答案及课文译文 /viewthread.php?tid=75fromuid=191597《会计学原理》同步练习题答案/viewthread.php?tid=305fromuid=191597《微观经济学》课后答案（高鸿业版）/viewthread.php?tid=283fromuid=191597《统计学》课后答案（第二版，贾俊平版）/viewthread.php?tid=29fromuid=191597《西方经济学》习题答案（第三版，高鸿业）可直接打印 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控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题库一、第一部分真题一、填空题相平面的概念：______。
[燕山大学研]【答案】设一个二阶系统可以用下面的常微分方程来描述。
其中是x和的线性或非线性函数。
在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解x（t）和描述。
如果取x和构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，这个平面称相平面。
二、问答题1对控制系统进行校正时，在什么情况下，不宜采用串联超前校正？为什么？[华中科技大学研]答：在系统的快速性满足要求而稳定性不满足要求或快速性已经达到要求而希望系统的动态响应超调量不太大时不宜采用超前校正，因为超前校正会改善系统的快速性，同时会使系统的稳态性能变差，有高频噪声信号时亦不宜使用。
2对于超前、滞后、滞后-超前三类校正装置：（1）分别阐述其控制功能；（2）对于PI控制、PID控制、PD控制，分别属于上述二三类校正装置的哪一类？为什么？[武汉大学研]答：（1）超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。
通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性，但会使得系统对高频噪声的抑制能力减小，抗干扰能力下降。
滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。
它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。
缺点是会使系统响应速度变慢。
滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置；（2）PI属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角；PID属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，中频段具有超前效应。
绪论化工原理中的“三传”是指______。
A．动能传递、势能传递、化学能传递B．动能传递、内能传递、物质传递C．动量传递、能量传递、热量传递D．动量传递、质量传递、热量传递【答案】D【解析】化学工业各个行业中的单元操作从物理本质上有三种：①动量传递过程（单相或多相流动）；②热量传递过程——传热；③物质传递过程——传质。
第1章流体流动一、选择题1．动量是向量，其方向与速度方向（）。
A．相反B．相同C．呈45°夹角D．呈90°夹角【答案】B2．流体在圆管中沿管截面上的剪应力分布仅与流动截面的（）有关。
A．流体种类B．流体流动形态C．流速D．几何形状【答案】D3．有人希望使管壁光滑些，于是在管道内壁涂上一层石蜡，倘若输送任务不变，且流体呈层流流动，流动的阻力将会（）。
A．变大B．变小C．不变D．阻力的变化取决于流体和石蜡的浸润情况【答案】C【解析】层流流动，流动的阻力与管壁光滑程度无关。
4．以下几种关于流体说法正确的是（）。
A．流体在圆管内流动时，无论层（滞）流或湍流，管中心处流速最大，距管壁越近流速越小，在管壁处流速为零B．层流时，平均流速大约是管中心处流速的0.8倍C．湍流时，平均流速大约是管中心流速的0.5倍D．层流内层对传热和传质过程影响很大，它的厚度随Re的增大而增厚【答案】A5．在完全湍流区（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ的值（）。
A．与光滑管相同B．与Re和管道相对粗糙度有关C．仅与管道相对粗糙度有关D．仅与Re有关【答案】C6．若圆形直管内液体流量不变，设计时将管径增加一倍，则层流和完全湍流时的液体流动阻力损失分别为原来的（）。
A．16倍，32倍B．1/4，1/32C．1/2，1/2D．1/8，1/16【答案】B7．水在一段圆形直管内做层流流动，若其他条件不变，现流量及管径均减小为原来的二分之一，则此时因流动阻力产生的压力损失为原来的（）。
A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍【答案】C【解析】因管内流体流动处于层流状态，根据哈根-泊谡叶公式将式中的流速u用流量q V和管径d表示出来，将式②代入式①得＝0.5d1，根据式③，压力损失△p f，2满足下式现流量，管径d8．比较下述各种流量计：（1）孔板流量计（）；（2）文丘里流量计（）；（3）转子流量计（）。
第二部分课后习题第1章自动控制的一般概念1-1图1-1是液体自动控制系统原理示意图。
在任意情况下，希望液面高度c 维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。
图1-1液体自动控制系统原理图解：当12Q Q 时，液面高度的变化。
例如，c 增加时，浮子升高，使电位器电刷下移，产生控制电压，驱动电动机减小阀门开度，使进入水箱的流量减少。
反之，当c 减小时，则系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度c 。
方块图如图1-2所示。
图1-2液体自动控制系统方块图1-2图1-3是仓库大门自动控制系统原理图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理并画出系统方块图。
图1-3仓库大门自动控制系统原理图解：当合上开门开关时，产生偏差电压信号，信号被放大后，驱动伺服电动机转动，使大门向上提起。
同时，电位器电刷上移，测量电路重新达到平衡，电动机停止转动。
反之，当合上关门开关时，伺服电动机反向转动，带动绞盘转动使大门关闭。
方块图如图1-4所示。
图1-4仓库大门自动控制系统方块图1-3图1-5（a）和（b）均为自动调压系统。
设空载时，图（a）和图（b）的发电机端电压均为110V。
试问带上负载后，图（a）和图（b）中哪个系统能保持110V电压不变?哪个系统的电压会稍低于110V?为什么?图1-5自动调压系统解：图1-5（a）所示系统能够恢复到110V，图1-5（b）所示系统的端电压将稍低于110V，原因如下：图1-5（a）所示系统，当端电压低于给定电压时，其偏差电压经放大器放大使伺服电机SM转动，从而偏差电压减小至零，伺服电机停止转动，因此，图1-5（a）所示系统能够恢复到110V。
图1-5（b）所示系统，当偏差电压为零时，激磁电流也为零，发电机不能工作，因此，图1-5（b）所示系统的端电压将稍低于110V。
1-4图1-6为水温控制系统原理示意图。
冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。
冷水流量变化用流量计测量。
