2020吉大网络教育自动控制原理大作业解答

第1章控制系统概述【课后自测】1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统，说明它们的工作原理并比较开环控制和闭环控制的优缺点。

解：开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。

工作原理：被控制量为衣服的干净度。

洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。

系统输出量（即衣服的干净度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。

闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。

工作原理：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位（反应蓄水量）。

水位由浮子测量，并通过杠杆作用于供水阀门（即反馈至输入端），控制供水量，形成闭环控制。

当水位达到蓄水量上限高度时，阀门全关（按要求事先设计好杠杆比例），系统处于平衡状态。

一旦用水，水位降低，浮子随之下沉，通过杠杆打开供水阀门，下沉越深，阀门开度越大，供水量越大，直到水位升至蓄水量上限高度，阀门全关，系统再次处于平衡状态。

开环控制和闭环控制的优缺点如下表1-2 自动控制系统通常有哪些环节组成？各个环节分别的作用是什么？解：自动控制系统包括被控对象、给定元件、检测反馈元件、比较元件、放大元件和执行元件。

各个基本单元的功能如下：（1）被控对象—又称受控对象或对象，指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程。

（2）给定元件—可以设置系统控制指令的装置，可用于给出与期望输出量相对应的系统输入量。

（3）检测反馈元件—测量被控量的实际值并将其转换为与输入信号同类的物理量，再反馈到系统输入端作比较，一般为各类传感器。

（4）比较元件—把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的给定值进行比较，分析计算并产生反应两者差值的偏差信号。

常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。

（5）放大元件—当比较元件产生的偏差信号比较微弱不足以驱动执行元件动作时，可通过放大元件将微弱信号作线性放大。

吉大2020-2022学期《自动控制原理》在线作业一
提醒：本科目含有多少随机试卷，请核实本套试卷是否是您需要的材料！！！
一、单选题（共5题，20分）
1、题面见图片
AA
BB
CC
DD
提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目
[正确参考选择]：D
2、题面见图片
AA
BB
CC
DD
提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目
[正确参考选择]：A
3、题面见图片
AA
BB
CC
DD
提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目
[正确参考选择]：D
4、题面见图片
AA
BB
CC
DD
提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目
[正确参考选择]：C
5、题面见图片
AA
BB
CC
DD
提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目。

③反变换公式法：
e(nT)=-10×1+10×2n=10(2n-1)
(2)
①部分分式法：
②幂级数法：用长除法可得
e*(t)=-3δ(t)-58(t-T)-7δ(t-2T)-9δ(t-3T)+…
8设下图所示各系统均采用单速同步采样，其采样周期为T。试求各采样系统的输出C(z)表示式。（20分）
第8题图
吉林大学网络教育学院
2019-2020学年第一学期期末考试《自动控制原理》大作业
学生姓名专业
层次年级学号
学习中心成绩
年月日
作业完成要求：大作业要求学生手写，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。
5已知线性离散系统的闭环脉冲传递函为 ，试判断该系统是否稳定。（10分）
系统是稳定的.
6设有零阶保持器的离散系统如下图所示，试求：
（1）当采样周期T为1s和0.5s时，系统的临界开环增益Kc；
（2）当r(t)=1(t)，K=1，T分别为2s，4s时，系统的输出响应c(kT)。（15分）
第6题图
c(s)=G(s)R(s)=2/(s^2+5s+6)*1/s=A/s+B/(s+2)+C/(s+3),解出A=1/3,B=-1,C=2/3;
反变换c(t)=1/3-e^(-2t)+2/3*e^(-3t)；
开环增益是1/3,所以单位阶跃下的稳态输出等于1/3.
7试用部分分式法、幂级数法和反变换公式法求函数 的z反变换。（15分）
(1)①部分分式法：
e(nT)=-10+10×2n=10(2n-1)

D回路中传递函数的乘积发生改变
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：AC
4、下列属于典型输入信号的是（）
A阶跃函数
B速度函数
C加速度函数
D脉冲函数
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：ABCD
5、下列能作为系统暂态响应性能指标的是（）。
A延迟时间
B最大超调量
C峰值时间
D上升时间
14、对于线性系统，如果在小范围内是稳定的，则它在大范围内不一定稳定。
A错误
B正确
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：A
15、稳态误差系数和稳态误差只有对稳定系统才有意义。
A错误
B正确
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：A
参考选择：A
6、传递函数是一种以系统参数表示的线性定常系统的输入量与输出量之间的关系式。
A错误
B正确
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：B
7、一个动态特性好的系统既要过度过程时间短又要超调量小。
A错误
B正确
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：B
8、输出量与作用误差信号之比，叫做前向传递函数。
参考选择：B
3、阻尼自然频率仅与系统自身有关，和外界无关。
A错误
B正确
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：B
4、支路表示了一个信号对另一个信号的函数关系。
A错误
B正确
[仔细分析以上题目，运用所学知识完成作答]
参考选择：B
5、对于给定系统，信号流程图是唯一的。
A错误
B正确

自动控制原理试卷与答案一、填空题1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过稳定性与反馈量的差值进行的2、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。

3、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。

4、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。

5、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、函数等6.闭环控制系统又称为反馈控制系统。

7.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与传递函数相同8.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的时间常数T有关。

9、.PID调节中的“P”指的是比例控制器10.对控制系统的首要要求是系统具有稳定性。

11.反馈控制原理是检测偏差并纠正偏差的原理12.根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和数学控制系统。

13、由控制器（含测量元件）和被控制对象组成的有机整体称为自动控制系统。

14、闭环系统是指系统输出量直接或地参与系统的控制的作用。

15、开环控制系统与闭环系统相互结合的控制方式是复合控制16只有一个反馈通道的系统是单回路系统。

17、描述系统各个物理量之间关系的数学表达式或图形称为系统的数学模型18、过渡过程的三要素是起始值、稳定值、时间常数19从一个状态进入另一个稳态的中间过程叫做过渡过程或动态过程。

20、换路定律表明了换路前与换路后瞬间电路的工作状态之间的关系。

二、选择题1、采用负反馈形式连接后，则 ( D )A 、一定能使闭环系统稳定；B 、系统动态性能一定会提高；C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

吉林大学网络教育学院2019-2020学年第二学期期末考试《自动控制原理》大作业学生姓名专业层次年级学号学习中心成绩年月日作业要求：大作业要求学生手写完成，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。

一综合题 (共3题，总分值30分 )1. 已知下列系统开环传递函数（参数K，T，T i>0；i=1，2，…，6）：其系统开环幅相曲线分别如图（1）～（10）所示，试根据奈氏判据判定各系统的闭环稳定性，若系统闭环不稳定，确定其s右半平面的闭环极点数。

（10 分）2. 设单位反馈控制系统的开环传递函数要求：(1) 画出准确根轨迹(至少校验三点)； (2) 确定系统的临界稳定开环增益K ｃ； (3) 确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K 。

（10 分） 解：(1) ①极点：()3503,1002,01=-=-==n p p p 零点：无 （m=0） ②则根轨迹的分支数为条。

③n-m-3条根轨迹渐近线。

④()312ππϕ=-+=mn k a k=0()ππϕ=-+=mn k a 12 k=1()3512πϕπ=-+=m n k a k=2 5011-=--=∑∑==mn zp ni mi ii a σ⑤分离点坐标：501100110++++=d d d ()舍或7921-=-=d d （2）根轨迹与虚轴的交点即为临界开环增益Kc 由图可得j s 7.70±= 代入特征方程：()()0102.0101.0=+++K s s s解得：Kc=150(3)系统临界阻尼比即ζ 0arcc ==ζβos 21-=s 此时代入方程可得 K=9.63. 试用等倾线法证明相轨迹中有两条过原点直线，其斜率分别为微分方程的两个特征根。

（10 分）二作图题 (共6题，总分值60分 )4. 已知单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略画出相应的闭环根轨迹图(要求算出起始角θpi)：（10 分）答：5. 设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示。

C.准
D.慢
答案:ABC
10.下面有关拉普拉斯变换，正确的是（）。
A.拉普拉斯变换又称为拉氏变换
B.它是一种函数之间的积分变换
C.它是研究控制系统的一个重要数学工具
D案:ABCD
三、判断题 (共 15 道试题,共 60 分)
11.系统的稳态误差与系统参数、结构及输入信号的作用位置有关。
吉大18春学期《自动控制原理》在线作业二-0001
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 5 道试题,共 20 分)
1.题面见图片{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:D
2.题面见图片{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:A
3.题面见图片{图}
A.A
B.B
答案:CD
7.控制系统按输入输出变量的多少分为哪两类（ ）。
A.单变量系统
B.多变量系统
C.连续系统
D.离散系统
答案:AB
8.下列属于典型输入信号的是（ ）
A.阶跃函数
B.速度函数
C.加速度函数
D.脉冲函数
答案:ABCD
9.对控制系统的基本要求是（ ）。
A.稳
B.快
答案:错误
12.状态空间分析法是现代控制理论的基础。
答案:正确
13.二阶系统的暂态振荡频率不随阻尼比的变化而发生变化。
答案:错误
14.传递函数与输入量有关。
答案:错误
15.对于线性定常系统，零输入响应和零状态响应的稳定性条件是一致的。
答案:正确

一 （25分）已知控制系统结构图如下图所示。

试通过结构图等效变换求系统传递函数C (s )/R (s )。

解：二 （25分）已知单位反馈系统的开环传递函数)12.0)(1()15.0()(2++++=s s s s s K s G试确定系统稳定时的K 值范围。

三 （25分）已知单位反馈系统的开环传递函数 )5)(11.0(50)(++=s s s s G 试求输入分别为 r (t )=2t 和 r (t )=2+2t+t 2 时，系统的稳态误差。

四 （25分）设单位反馈控制系统的开环传递函数)102.0)(101.0()(++=s s s K s G 要求：(1) 画出准确根轨迹(至少校验三点)；(2) 确定系统的临界稳定开环增益K ｃ；(3) 确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K 。

解：（1）5000()(50)(100)K G s s s s =++ ① n ＝3，根轨迹有3条分支,且均趋于无穷远处；② 实轴上的根轨迹：[-50,0],(,1-∞-00];③ 渐进线：50100503a σ--==-，(21),33a k ππϕπ+==±； ④ 分离点：11150100d d d +=++求解得：121.3d =-，278.8d =-（舍去）； 作出根轨迹如图所示：（2）临界开环增益c K 为根轨迹与虚轴交点对应的开环增益。

32()150********D s s s s K =+++令s j ω=，代入()0D s =，并令其实部、虚部分别为零，即2Re[()]15050000D j K ωω=-+=，3Im[()]50000D j ωωω=-+=解得：1,23500070.71,0ωω=±±=（舍去） 150c K =（3）系统处于临界阻尼比1ζ=，相应闭环根位于分离点处，即要求分离点d 对应的K 值。

将s ＝d ＝-21.3代入幅值条件：0.0110.0219.622K s s s =++=4-14 设系统开环传递函数如下，试画出b 从零变到无穷时的根轨迹图。

自动控制原理试题及答案(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（自动控制原理试题及答案(word 版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为自动控制原理试题及答案(word版可编辑修改)的全部内容。

自动控制原理：参考答案及评分标准一、 单项选择题(每小题1分，共20分)1。

系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究,称为（ C ）A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ A ）上相等。

A 。

幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ C ）A.比较元件B.给定元件 C 。

反馈元件 D 。

放大元件4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为( A )A.圆 B 。

半圆 C 。

椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个（ B ）A 。

比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D 。

惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B 。

2 C.5 D 。

107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是( B ） A 。

临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C 。

过阻尼系统 D 。

零阻尼系统8。

若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ B ）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C 。

提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量9。

第一章 习题答案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：d a ↔，c b ↔；（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c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 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f u 。

f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 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f u 正好等于给定电压r u 。

此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，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c u 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：控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。

第一章引论1-1 试描述自动控制系统基本组成，并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。

答：自动控制系统一般都是反馈控制系统，主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。

控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的，按其职能分，主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。

如下图所示为自动控制系统的基本组成。

开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。

此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。

开环控制的特点是：输出不影响输入，结构简单，通常容易实现；系统的精度与组成的元器件精度密切相关；系统的稳定性不是主要问题；系统的控制精度取决于系统事先的调整精度，对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。

闭环控制的特点是：输出影响输入，即通过传感器检测输出信号，然后将此信号与输入信号比较，再将其偏差送入控制器，所以能削弱或抑制干扰；可由低精度元件组成高精度系统。

闭环系统与开环系统比较的关键，是在于其结构有无反馈环节。

1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。

答：、自动控制系统的基本要求概括来讲，就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。

稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。

稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。

对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值（例如恒温控制系统）。

对随动系统，被控制量始终跟踪参量的变化（例如炮轰飞机装置）。

快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求，因此快速性一般也称为动态特性。

在系统稳定的前提下，希望过渡过程进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差过大，合理的设计应该兼顾这两方面的要求。

准确性用稳态误差来衡量。

在给定输入信号作用下，当系统达到稳态后，其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。

显然，这种误差越小，表示系统的精度越高，准确性越好。

当准确性与快速性有矛盾时，应兼顾这两方面的要求。

2020吉大网络教育汽车车身电控系统大作业解答(说明：前面是题目，后面几页是答案完整解答部分，注意题目的顺序。

)一综合题1. 简要说明CAN数据总线系统的结构和工作原理2. 总线系统出现故障存储在什么控制单元中3. 简述汽车照明系统的基本组成及要求4.自动空调系统是如何实现的5. 请说明CAN数据传输系统的优点主要体现在哪几个方面6. 为什么要使用网关二问答题7. 汽车电气系统采用总线技术有哪些优点8. 光纤的功能和其特点是什么9. CAN10. 简答汽车前照灯自动变光系统的组成11. 什么是单线工作模式12. 汽车自动巡航系统有什么作用和优点？13. 接口的用途是什么14. 简述汽车防盗系统的基本组成答案完整解答部分:一综合题1. 答：CAN数据总线系统由控制器、收发器、两个数据传输终端和两条数据传输线组成。

CAN数据总线系统的工作建立在通信协议的基础上，CAN通信协议主要描述各控制单元间的信息传递方式。

CAN的模型由数据链路层和物理层组成。

各控制单元间的数据传输实际上发生在物理层之间，且各电控单元只通过模型物理层的物理介质互连。

CAN最常用的物理介质是双绞线。

信号使用差分电压传送，两条信号线被称为CAN-H和CAN-L，即CAN的高位数据线和低位数据线。

静态时，两线电压均约为2.5V，此时状态表示为逻辑“1”，也可叫做“隐性”位；工作时，CAN-H比CAN-L高，表示逻辑“0”，称为“显性”位。

不管信息量的大小，系统内所有的信息都是通过这两条数据线传输的。

2. 答：总线系统在工作时会将有关数据信息保存在网关存储器内。

如果总线系统出现故障，故障信息就会存入相应的控制单元故障存储器内和网关内。

要对总线系统进行检测时，使用检测仪使可在网关中读出总线系统的信息。

网关有存储功能，通过自诊断功能还可识别出不同类型总线相关的故障信息。

用诊断仪读出总线故障记录后，既可按这些信息准确地查寻故障。

3. 答：汽车行进时的道路照明。

2020吉大网络教育自动控制原理大作业解答
(说明：前面是题目，后面几页是解答部分)
一综合题
1. 已知线性离散系统的闭环脉冲传递函数为，试判断该系统是否稳定。

2. 设反馈控制系统中
(1) 概略绘制系统根轨迹图，并判断系统的稳定性；
(2) 如果改变反馈通路传递函数使，判断改变后系统的稳定性，并研究改变所产生的效应。

3. 设单位反馈控制系统的开环传递函数
要求：
(1) 画出准确根轨迹至少校验三点；
(2) 确定系统的临界稳定开环增益ｃ；
(3) 确定与系统临界阻尼比相应的开环增益。

4. 试用等倾线法证明
相轨迹中有两条过原点直线，其斜率分别为微分方程的两个特征根。

5. 试用相平面法分析下图所示系统在β，β及β三种情况下的相轨迹特点。

二作图题
6. 已知系统的结构图如下图所示，试画出参数T稳定区域曲线
7. 试分别绘制的相轨迹，并比较二者有何异同
8. 设单位反馈系统的开环传递函数为，若采用滞后—超前校正装
置，对系统进行串联校正，试绘制系统校正前后的对数幅频渐近特性，并计算系统校正前后的相角裕度。

9. 设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示。

如果该系统为单位反馈控制系统，试确定其开环传递函数。

10. 试绘制的相轨迹以下是解答部分
一综合题
1. 答案：稳定
2. 答案：（）闭环系统恒不稳定
（）闭环系统稳定
3. 答案：(1) (2)K c=150 (3)K=9.62
4. 答案：
5. 答案：
二作图题
6. 答案：
7. 答案：
8. 答案：
9. 答案：
10. 答案：。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题) 1: 题面见图片A: AB: BC: CD: D正确答案：(单选题) 2: 题面见图片A: AB: BC: CD: D正确答案：(单选题) 3: 题面见图片A: AB: BC: CD: D正确答案：(单选题) 4: 题面见图片A: AB: BC: CD: D正确答案：(单选题) 5: 题面见图片A: AB: BC: CD: D正确答案：(多选题) 1: 对控制系统的基本要求是（）。

A: 稳B: 快C: 准D: 慢正确答案：(多选题) 2: 以下有关传递函数的说明，正确的是（）。

A: 传递函数的概念仅用于线性定常系统B: 系统的传递函数是一种数学模型C: 传递函数是系统本身的一种属性D: 它表示联系输出变量与输入变量的常微分方程的一种运算方法正确答案：(多选题) 3: 传递函数是指下列哪两项的比值关系（）------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ A: 系统输出B: 系统输入C: 反馈D: 偏差正确答案：(多选题) 4: 在方块图的简化过程中，应该遵循两条准则（）。

A: 前向通道中传递函数的乘积保持不变B: 前向通道中传递函数的乘积发生改变C: 回路中传递函数的乘积保持不变D: 回路中传递函数的乘积发生改变正确答案：(多选题) 5: 控制系统的性能由以下两部分组成（）。

A: 静态性能B: 动态性能C: 常态性能D: 非常态性能正确答案：(判断题) 1: 如果劳斯表出现全零行，那么系统必定不稳定。

02
鲁棒控制系统的设计目标是使系统在不确定性和干扰作用下 仍能保持其稳定性和性能。
03
鲁棒控制理论中常用的方法有鲁棒性分析、鲁棒控制器设计 等。
06
习题答案解析
第1章习题答案解析
1.1
简述自动控制系统的基本组成。答案：一个典型的自动控制系统由控制器、受控对象、执行器、传感 器等部分组成。
1.2
简述开环控制系统和闭环控制系统的区别。答案：开环控制系统是指系统中没有反馈环节的系统，输 出只受输入的控制，结构相对简单；而闭环控制系统则有反馈环节，输出对输入有影响，结构相对复 杂。
20世纪60年代末至70年代，主要研究多变量线 性时不变系统的最优控制问题，如线性二次型最 优控制、极点配置等。
智能控制理论
20世纪80年代至今，主要研究具有人工智能的 控制系统，如模糊逻辑控制、神经网络控制等。
02
控制系统稳定性分析
稳定性定义
01
内部稳定性
系统在平衡状态下受到扰动后，能 够回到平衡状态的性能。
步骤
时域分析法包括对系统进行数学建模、 系统稳定性分析、系统性能分析和系 统误差分析等步骤。
缺点
时域分析法需要对系统的数学模型进 行详细的分析，对于复杂系统的分析 可能会比较困难。
频域分析法
步骤
频域分析法包括对系统进行数学建模、系 统稳定性分析和系统性能分析等步骤。
定义
频域分析法是在频率域中对控制系 统进行分析的方法。它通过对系统 的频率响应进行分析，来描述系统
它通过分析系统的频率响 应，并根据频率响应的性 质来判断系统的稳定性。
如果频率响应曲线超出奈 奎斯特圆，则系统是不稳 定的。
根轨迹法
根轨迹法是一种图解方法，用 于分析线性时不变系统的稳定

当摄像机方向角与光点显示器指示的方向一致时，θ 2 = θ1 ，自整角机输出 e = 0 ，交 流放大器输出电压 u = 0 ，电动机静止，摄像机保持原来的协调方向。当光点显示器转过 一个角度，θ 2 ≠ θ1 时，自整角机输出与失谐角 Δθ = θ1 − θ 2 成比例的电压信号（其大小、 极性反映了失谐角的幅值和方向），经电位器后变成 e ，经放大器放大后驱动伺服电动机旋
系统方框图如图解 1-5 所示。 1-6 摄像机角位置自动跟踪系统如图 1-20 所示。当光点显示器对准某个方向时，摄像 机会自动跟踪并对准这个方向。试分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及给定量， 画出系统方框图。
图 1-20 摄像机角位置随动系统原理图
解 控制系统的任务是使摄像机自动跟踪光点显示器指示的方向。
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
2
下的控制过程：
控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。 → T ° C ↓ → u f ↓ → ue ↑ → u1 ↑ → ua ↑ →θ ↑ → uc ↑ → T ° C ↑
图(a)系统，当 u 低于给定电压时，其偏差电压经放大器 K 放大后，驱动电机 D 转动， 经减速器带动电刷，使发电机 F 的激磁电流 I j 增大，发电机的输出电压会升高，从而使偏
差电压减小，直至偏差电压为零时，电机才停止转动。因此，图(a)系统能保持 110 伏不变。
图(b)系统，当 u 低于给定电压时，其偏差电压经放大器 K 后，直接使发电机激磁电流
图 2-33 系统原理图
解. （a）以平衡状态为基点，对质块 m 进行受力分析（不再

创意母亲节贺卡的制作方法嘿，朋友们！母亲节快到啦，是不是在想送啥礼物能让咱妈开心呀？别愁啦，咱一起来做张创意十足的母亲节贺卡吧！先准备好材料哟，彩纸、剪刀、胶水那是必不可少的。

咱就像大厨准备食材一样，得把家伙事儿都备齐咯。

然后呢，挑一张妈妈喜欢的颜色的彩纸当贺卡的底色。

这就好比给咱的作品搭个舞台，得让主角闪亮登场呀！把彩纸对折一下，这就是贺卡的基本样子啦。

接下来，发挥你的想象力啦！可以剪一些小花朵、小星星啥的贴在上面。

嘿，这就像给舞台装饰上漂亮的道具，让它变得美美的。

或者画一些可爱的图案，比如妈妈喜欢的小动物呀。

咱再写点温馨的话，就像给妈妈送上一碗暖暖的心灵鸡汤。

告诉妈妈你有多爱她，多感激她。

这可比啥礼物都珍贵呢！想象一下，妈妈收到你亲手做的贺卡，那脸上的笑容得有多灿烂呀！这张贺卡可不只是一张纸，那是你满满的爱呀。

就像盖房子一样，一砖一瓦地用心去搭建。

每一个细节，每一笔一划，都是你对妈妈的深情。

可以在贺卡里藏点小惊喜哟，比如一张你们的合影，或者妈妈喜欢的小饰品。

这就像在蛋糕里藏了颗甜蜜的糖果，等妈妈发现的时候，哇，那惊喜感爆棚呀！还可以用一些亮晶晶的贴纸，让贺卡闪闪发光，就像妈妈在你心里的地位一样耀眼。

做这张贺卡的时候，你就想着妈妈对你的好，她的笑容，她的拥抱，她做的美味饭菜。

把这些温暖的回忆都融入到贺卡里。

别小看这张小小的贺卡，它可是有着大大的能量呢。

它能让妈妈感受到你的爱，你的用心，你的在乎。

所以呀，赶紧动起手来，为妈妈制作一张独一无二的创意母亲节贺卡吧！让妈妈过一个特别的母亲节，让她知道，她是这个世界上最棒的妈妈！。