1/119十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书高国燊《自动控制原理》（第4版）名校考研真题第1章绪论一、选择题1．线性系统的主要特点有（）。[华中科技大学2009年研]A．稳定性B．振荡性C．收敛性D．齐次性【答案】D2．对控制作用进行适当的补偿（复合控制），可使系统（）。[湖南大学2006年研]A．由不稳定变成稳定B．减小非线性的影响；C．提高无差度D．同时改善快速性和抗干扰能力【答案】D3．在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（）。[杭州电子科技大学2008年研]A．开环传递函数
2/119十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书B．反馈通道C．前向通道D．闭环传递函数【答案】C二、填空题1．自动控制系统按给定信号的类型可分为______系统和______系统。[燕山大学研]【答案】连续系统；离散系统2．自动控制系统性能好坏的三个方面为：______。[燕山大学研]【答案】稳定性，快速性，准确性。3．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是______，另一个是______分量。[华南理工大学2006年研]【答案】稳态；瞬态4．最常用的补偿方法是______和______。[湖南大学2006年研]【答案】按扰动补偿；按输入补偿三、问答题1．何谓自动控制？开环控制和闭环控制各具有什么样的特点？[华南理工大学研]答：（1）自动控制：在无人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于
3/119十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书给定量。（2）开环控制特点：开环控制是按给定值控制，控制方式比较简单，但控制精度受到原理上的限制。（3）闭环控制特点：闭环控制为偏差控制，可以使反馈回路中的干扰信号得到抑制，因而控制精度较高，但闭环控制有可能使系统不稳定。2．在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。[南开大学研]答：负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解，它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。控制器的控制策略是不停减小这个差值，以使差值变小。负反馈形成的系统，控制精度高，系统运行稳定。3．画出负反馈控制系统的组成框图，并说明各环节的作用。[东北大学研]答：负反馈控制系统的组成框图如图1-1所示。图1-1（1）定值环节：产生参考输入或设定值。（2）比较环节：用于产生偏差信号用来控制。（3）放大环节：使偏差信号有足够大的幅值和功率。
第一节自动控制的基本方式
一、两个定义：
（1） 自动控制：在没有人直接参与的情况卞，利用控制装置使某种设备、装置或生产过程 中的某些物理屋或工作状态能自动地按照预定规律变化或数值运行的方法，称为自动控制。
（2） 自动控制系统：由控制器（含测量元件）和被控对彖组成的有机整体。或由相互关联、
相互制约、相互影响的一些元部件组成的具有自动控制功能的有机整体。称为自动控制系统。
在控制系统中，把影响系统输出量的外界输入量称为系统的输入量。
系统的输入屋，通常指两种：给定输入量和扰动输入量。
给定输入量，又常称为参考较输入量，它决定系统输出量的要求值或某种变化规律。 扰动输入量，又常称为干扰输入量，它是系统不希望但又客观存在的外部输入量，例如，电 源电压的波动、环境温度的变化、电动机拖动负载的变化等，都是实际系统中存在的扰动输 入量。扰动输入量影响给定输入量对系统输出量的控制。
自动控制的基本方式
二、基本控制方式（3种）
1、开环控制方式
⑴定义：
控制系统的输出量对系统不产生作用的控制方式，称为开环控制方式。
具有这种控制方式的有机整体，称为开坏控制系统。
如果从系统的结构角度看，开环控制方式也可表达为，没有系统输出量反馈的控制方式。
⑵职能方框图
任何开坏控制系统，从组成系统元部件的职能角度看，均可用下面的方框图表示。
2、闭坏控制方式
（1）定义：
系统输出量直接或间接地反馈到系统的输入端，参予了系统控制的方式,称为闭坏控制方式。 如果从系统的结构看，闭环控制方式也可表达为，有系统输出量反馈的控制方式。
自动控制的基本方式
工作原理
开环调速结构基础上引入一台测速发电机，作为检测系统输出量即电动机转速并转换为 电压。
反馈电压与给定电压比较（相减）后，产生一偏差电压，经电压和功率放人器放大后去控制 电动机的转速。
当系统处于稳定运行状态时，电动机就以电位器滑动端给出的电压值所对应的希望转速 运行。
自动控制原理知识点总结
第一章
1、自动控制：是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2、被控制量：在控制系统中．按规定的任务需要加以控制的物理量。3、控制量：作为被控制量的控制指令而加给系统的输入星．也称控制输入。4、扰动量：干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量，也称扰动输入或干扰掐入。5、反馈：通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输入端，与输入信号相比较。反送到输入端的信号称为反馈信号。6、负反馈：反馈信号与输人信号相减，其差为偏差信号。7、负反馈控制原理：检测偏差用以消除偏差。将系统的输出信号引回插入端，与输入信号相减，形成偏差信号。然后根据偏差信号产生相应的控制作用，力图消除或减少偏差的过程。8、自动控制系统的两种常用控制方式是开环控制和闭环控制 。9、开环控制：控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点：开环控制实施起来简单，但抗扰动能力较差，控制精度也不高。 10、闭环控制：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，既有被控量对被控过程的影响。 主要特点：抗扰动能力强，控制精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。
11、控制系统的性能指标主要表现在：（1）、稳定性：系统的工作基础。 （2）、快速性：动态过程时间要短，振荡要轻。（3）、准确性：稳态精度要高，误差要小。 12、实现自动控制的主要原则有：主反馈原则、补偿原则、复合控制原则。
第二章
1、控制系统的数学模型有： 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性。 2、传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比 3、求传递函数通常有两种方法：对系统的微分方程取拉氏变换，或化简系统的动态方框图。对于由电阻、电感、电容元件组成的电气网络，一般采用运算阻抗的方法求传递函数。4、 结构图的变换与化简 化简方框图是求传递函数的常用方法。对方框图进行变换和化简时要遵循等效原则：对任一环节进行变换时，变换前后该环节的输人量、输出量及其相互关系应保持不变。化简方框图的主要方法就是将串联环节、并联环节和基本反馈环节用一个等效环节代替。化简方框图的关键是解除交叉结构，即移动分支点或相加点，使被简化的环节中不存在与外部直接相连的分支点和相加点。5、利用梅森(Mason)公式求传递函数。6、七个典型环节的传递函数
人体的机能活动的自动控制原理
一、引言
人体是一个复杂而精巧的生物机器，拥有自动控制各种机能活动的能力。这种自动控制原理是人类正常生理运作的基础，为维持身体稳定和生命活动所必不可少。本文将从神经系统和内分泌系统两个方面，探讨人体机能活动的自动控制原理。
二、神经系统的自动控制原理
2.1 神经元和神经传导
神经系统是人体唯一实现信息传递的系统，其基本单位是神经元。神经元具有接收、传导和传递神经信号的功能。信息传导通过神经元之间的连接和神经冲动传递实现。神经冲动是由离子通道的打开和关闭引起的电活动，沿着神经纤维的轴突传播，从而实现神经信号的传递。
2.2 中枢神经系统的自动调节
中枢神经系统包括大脑和脊髓，负责对机体内外环境信息的接收、处理和整合。通过神经传递和神经网络的调节，中枢神经系统能够自动控制人体的各种机能活动。例如，在呼吸过程中，中枢神经系统可以通过感受到身体内的氧气浓度降低，自动调节呼吸频率和深度，以保持正常的氧气供应。
三、内分泌系统的自动控制原理
3.1 内分泌腺和激素释放
内分泌系统由多个内分泌腺和激素组成，负责通过激素的分泌和传递，调控机体内各种机能活动。内分泌腺是一种特殊的分泌腺，其分泌物不通过导管管道直接排到体外，而是通过血液传递到靶器官产生作用。激素是一种具有广泛生理功能的化学物质，可以通过血液循环将信息传递到靶器官，从而调节各种机能活动。 3.2 负反馈调控机制
内分泌系统中，负反馈调控机制起着重要作用。当机体处于稳态时，如果某种激素分泌过多或过少，会引发一系列异常生理反应。为了维持内环境的稳定，负反馈调控机制会通过传递负反馈信号来抑制激素的分泌。这一机制可以自动调节内分泌系统的功能，保持稳态平衡。
四、举例分析人体机能活动的自动控制
4.1 呼吸调节
呼吸是人体维持生命所必需的机能活动之一。呼吸调节由中枢神经系统和内分泌系统共同完成。中枢神经系统通过感受体内氧气和二氧化碳的浓度变化，自动调节呼吸频率和深度。同时，内分泌系统通过分泌肾上腺素等激素，调节呼吸肌肉的收缩和放松，以提高呼吸效率。
