1、.PAGE .自動(dòng)控制原理綜合復(fù)習(xí)資料一、簡答題1、常見的建立數(shù)學(xué)模型的方法有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？解：分析法機(jī)理建模法、實(shí)驗(yàn)法系統(tǒng)辨識(shí)和綜合法。機(jī)理分析法：機(jī)理明確,應(yīng)用面廣,但需要對(duì)象特性清晰實(shí)驗(yàn)測(cè)試法：不需要對(duì)象特性清晰,只要有輸入輸出數(shù)據(jù)即可,但適用面受限綜合法：以上兩種方法的結(jié)合通常是機(jī)理分析確定結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)測(cè)試法確定參數(shù),發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn),克服了相應(yīng)的缺點(diǎn)2、常用改善二階系統(tǒng)得措施有哪些,并對(duì)其簡介？比例微分控制；測(cè)速反饋控制；解：比例微分控制：系統(tǒng)同時(shí)受誤差信號(hào)和誤差微分信號(hào)的雙重控制,可改善系統(tǒng)性能而不影響穩(wěn)態(tài)誤差；測(cè)速反饋控制：將速度信號(hào)反饋到系統(tǒng)輸入端,并與誤差信號(hào)比較,可增

2、大系統(tǒng)阻尼,改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能3、自動(dòng)控制原理中,對(duì)線性控制系統(tǒng)進(jìn)行分析的方法有哪些？ 解：時(shí)域分析法、根軌跡法、頻率特性法4、減小穩(wěn)態(tài)誤差的措施主要有？ 解：增大系統(tǒng)開環(huán)增益或擾動(dòng)作用點(diǎn)前系統(tǒng)的前向通道增益；在系統(tǒng)的前向通道或主反饋通道設(shè)置串聯(lián)校正環(huán)節(jié)；采用串級(jí)控制抑制內(nèi)回路擾動(dòng)5、系統(tǒng)的性能指標(biāo)有哪些？解：控制系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)作用下性能指標(biāo)由動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)組成；系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有：延遲時(shí)間；上升時(shí)間；峰值時(shí)間；調(diào)節(jié)時(shí)間；超調(diào)量；系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)誤差6、判斷線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的方法有哪幾種？解：勞斯判據(jù)； 赫爾維茨判據(jù)；根軌跡法；頻率穩(wěn)定判據(jù)；柰氏判據(jù)二、計(jì)算題1、RC無源

3、網(wǎng)絡(luò)電路圖如下圖所示,試列寫該系統(tǒng)的微分方程,并求傳遞函數(shù)Uc/Ui。 解：列寫電路方程： 其中,化簡得：由拉氏變換得：2、試簡化下圖所示系統(tǒng)方框圖求其傳遞函數(shù) 解：由Mason公式得閉環(huán)傳函由方框圖得,系統(tǒng)只有一條前向通道,即,所以得,所以系統(tǒng)傳遞函數(shù)3、已知二階系統(tǒng)方框圖如圖所示如要求：1由單位斜坡函數(shù)輸入所引起的穩(wěn)態(tài)誤差為0.25； 系統(tǒng)的暫態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間秒誤差帶；試求二階系統(tǒng)閉環(huán)傳函。解：由單位斜坡函數(shù)輸入所引起的穩(wěn)態(tài)誤差為得：由系統(tǒng)的暫態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間秒得由和式得所以二階系統(tǒng)閉環(huán)傳函為：4、已知單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 試確定系統(tǒng)穩(wěn)定的K,的范圍。 解：由題得系統(tǒng)閉環(huán)傳函為所以特征方

4、程為列勞斯表得系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件為時(shí)5、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試?yán)L制系統(tǒng)的根軌跡。解： 實(shí)軸上的根軌跡：, 漸近線： 分離點(diǎn)： 用試探法可得 。根軌跡如下：6、RC無源網(wǎng)絡(luò)電路圖如下圖所示,試列寫該系統(tǒng)的微分方程,并求傳遞函數(shù)Uc/Uc。 解：系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：7、系統(tǒng)方框圖如圖示,試用方框圖變換求取傳遞函數(shù)；解：8、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)且初始條件為c=-1, =0。試求：系統(tǒng)在r=2+2t作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess。解：1系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)：對(duì)應(yīng)系統(tǒng)微分方程： 2分進(jìn)行拉氏變換得：故分解部分分式得故2由于系統(tǒng)穩(wěn)定,零輸入響應(yīng)最終要趨于零,所以初始條件不影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差?？梢岳?/p>

5、終值定理解題。系統(tǒng)誤差傳遞函數(shù)：9、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的開環(huán)增益、阻尼比的范圍。解：10、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)Nyquist曲線如圖所示,P為系統(tǒng)在s右半平面的開環(huán)極點(diǎn)個(gè)數(shù),為開環(huán)傳遞函數(shù)中的積分環(huán)節(jié)個(gè)數(shù),試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,若閉環(huán)不穩(wěn)定,確定不穩(wěn)定根的個(gè)數(shù)。 解： ：半次正穿越,一次負(fù)穿越。Z=2 不穩(wěn)定。:=2 有一次正穿越 Z=2 不穩(wěn)定11、已知某二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為,試求：1系統(tǒng)傳遞函數(shù) ；2確定系統(tǒng)阻尼比、無阻尼振蕩頻率。 12、已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如所示： 當(dāng)、時(shí),試確定系統(tǒng)的阻尼比、固有頻率和單位斜坡輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差； 若使,單位斜坡輸入下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,試確定系統(tǒng)中的值,此時(shí)放大系數(shù)應(yīng)為何值。 解： 時(shí) , , ,13、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)且初始條件為c=-1, =0。試求：1系統(tǒng)在r=1作用下的輸出響應(yīng)c； 2系統(tǒng)在r=2+2t作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess。 14、控制系統(tǒng)方塊圖如圖所示：1當(dāng)=0時(shí),求系統(tǒng)的阻尼比,無阻尼自振頻率和單位斜坡函數(shù)輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差； 2當(dāng)=0.7時(shí),試確定系統(tǒng)中的值和單位斜坡函數(shù)輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差； 解：1系統(tǒng)