自动控制原理复习题

自测题

第一章 自动控制的一般概念

1．自动控制是在人不直接 的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被控量）按 的要求变化。

2．由被控 和自动 按一定的方式连接起来，完成一定的自动控制任务，并具有预定性能的动力学系统，称为自动控制系统。

3．闭环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用，而且还有 控制作用。此种系统 高，但稳定性较差。

4．开环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间只有 作用，没有反馈控制作用。此种系统 低，但稳定性较高。

5．在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有__________和__________。

6．温度控制系统是一种 控制系统，一般对系统的 指标要求比较严格。

7．对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：________、快速性和________。

8．火炮跟踪系统是一种 控制系统，一般对系统的 指标要求较高。

9．反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统。

第二章 自动控制的数学模型

1．数学模型的形式很多，常用的有微分方程、_____________和状态方程等。

2．线性定常系统的传递函数，是在__________条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。

3．传递函数只取决于系统的 参数，与外作用无关。

4．根据欧拉公式和拉普拉斯变换的线性法则，可以示出的拉氏变换为 ，的拉氏变换为 。

5．根据拉普拉斯变换的定义，单位斜坡函数t的拉普拉斯变换为 ，指数函数的拉普拉斯变换为 。

1 试卷一

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内。1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)

1. 如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量P( )。

A. 增加 B. 减小

C. 不变 D. 不定

2. 在伯德图中反映系统动态特性的是( )。

A. 低频段 B. 中频段

C. 高频段 D. 无法反映

3. 设开环系统的频率特性G(jω)=2)j1(1，当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=( )。

A. 1 B. 2

C. 21 D. 41

4. 若系统的状态方程为u10X1103X，则该系统的特征根为( )。

A. s1=3, s2=-1 B. s1=-3, s2=1

C. s1=3, s2=1 D. s1=-3, s2=-1

5. 开环传递函数为G(s)H(s)=)3s(sK3,则实轴上的根轨迹为( )。

A.［-3,∞］ B. ［0,∞］

C. (-∞,-3］ D. ［-3,0］

6. 由电子线路构成的控制器如图，它是( )。

A. 超前校正装置

B. 滞后校正装置

C. 滞后—超前校正装置

D. 以上都不是

7. 进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωC与校正后的穿越频率C的关系，通常是( )。

自动

1. 对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面： 稳定性 、 快速性 、 准确性 。

2. 反馈控制系统的工作原理是按 偏差

进行控制，控制作用使 偏差 消除或减小，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。

3. 系统的传递函数只与系统 本身 有关，而与系统的输入无关。

4. 自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环控制系统 、 闭环控制系统 、混合控制系统 三种。

5. 传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位 阶跃

响应。

6. 线性连续系统的数学模型有 电机转速自动控制系统。

7. ★系统开环频率特性的低频段，主要是由 惯性 环节和 一阶微分 环节来确定。

8. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）点的程度表征了系统的相对稳定性，它距离（-1，j0）点越 远

，闭环系统相对稳定性就越高。

9. 频域的相对稳定性常用 相角裕度 和 幅值裕度 表示，工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。

10. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)GSss，则其开环频率特性是

2-2.0tan-)(1 ，开环幅频特性是424252)(A，开环对数频率特性曲线的转折频率为 。

11. 单位负反馈系统开环传递函数为2()(5)GSss，在输入信号r(t)=sint作用下，，系统的稳态输出css(t)= , 系统的稳态误差ess(t)= .

12. 开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。开环系统的低频段表征闭环系统的 稳定性 ；开环系统的中频段表征闭环系统的 动态性能 ；开环系统的高频段表征闭环系统的 抗干扰能力 。

自动控制原理填空题复习（二）

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 输入量 与反馈量的差值进行的。

1

《自动控制原理》习题解答

2 第一章习题及答案

1—1 根据题1—1图所示的电动机速度控制系统工作原理图

(1） 将a，b与c,d用线连接成负反馈状态；

（2) 画出系统方框图。

解 （1）负反馈连接方式为：da,cb；

（2)系统方框图如图解1—1 所示.

1—2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。

题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统

解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时，和大门 3 连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。

1—3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图.

题1-3图 炉温自动控制系统原理图

解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压cu的平方成正比,cu增高,炉温就上升，cu的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压fu。fu作为系统的反馈电压与给定电压ru进行比较，得出偏差电压eu，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。

在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C，热电偶的输出电压fu正好等于给定电压ru.此时，0freuuu，故01auu，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使cu保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。

当炉膛温度T°C由于某种原因突然下降（例如炉门打开造成的热量流失），则出现以下的控制过程: