自动控制原理完整版.docVIP

1、下图为反馈控制系统基本组成，请指出图中给定元件、比较元件、反馈元件、执行元件及校正元件的职能？ 2、什么叫传递函数？若系统的传递函数记为，则传递函数的极点和零点指的是什么？ 答：传递函数的定义：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与系统输入量的拉氏变换之比； 零点：时的值；极点：时的值 3、若系统的开环传递函数记为G(s),系统的特征方程指的是什么？ 答：1＋G(s)＝0是系统的特征方程。 （1）线性控制系统稳定的定义是什么？线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？劳思稳定判据中，线性系统稳定的充分必要条件是什么？ 答：（1）线性控制系统稳定的定义：若线性控制系统在初始扰动的影响下，其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零（原平衡工作点），则称系统渐进稳定，简称稳定；反之，若在初始扰动影响下，系统的动态过程随时间的推移而发散，则称系统不稳定。 （2）线性定常系统稳定的充分必要条件：闭环系统特征方程的所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函数的极点均位于左半平面。 （3）劳思稳定判据中，线性系统稳定的充分必要条件：特征方程式的各项系数都大于0，劳斯表中第一列各值为正。如果劳斯表第一列出现小于零的数值，系统就不稳定，且第一列系数符号的改变次数，代表特征方程的正实部根的数目。 根轨迹的定义是什么？若根轨迹方程为： 则确定根轨迹的相角条件和模值条件分别是什么？ 答：根轨迹的定义：是开环系统某一参数从零变到无穷时，闭环系统特征方程式的根在平面上变化的轨迹。 相角条件： 模值条件： 相角裕度是如何定义的？幅值裕度是如何定义的？ 答：（1）相角裕度：闭环稳定的系统，若系统开环相频特性再滞后(度，则系统处于临界稳定状态。 为系统的截止频率，则，定义相角裕度为： （2）幅值裕度：对于闭环稳定的系统，若开环幅频特性再增大h倍，则系统处于临界稳定状态。 为系统的穿越频率，则，定义幅值裕度为： 对数坐标下，幅值裕度定义为： 7、超前和滞后网络的频率特性比较： 超前校正网络的频率特性： 特点：输出信号相角比输入信号相角超前。 滞后校正网络的频率特性： 特点:滞后网络对高频信号有削弱作用；输出信号相角比输入信号相角滞后  串联超前校正和串联滞后校正改善系统性能比较： 校正网络 系统性能 相位裕量 超调量 平稳性 截止频率 快速性 抗高频干扰能力 串联超前校正 增大 减小 平稳 增大 变好 变差 串联滞后校正 增大 减小 平稳 减小 变差 变好 什么叫信号的采样？实际的采样与理想的采样有什么区别？香农采样定理的内容是什么？ 什么叫保持器？ 答：信号的采样：在采样控制系统中，把连续信号转变为脉冲序列的过程称为采样过程。实际采样与理想采样的区别：将实际采样中的持续时间趋于零，即把采样器的输出近似看成一串强度等于矩形脉冲面积的理想脉冲就可以将实际采样理想化。 香浓采样定理：如果采样器的输入信号具有有限带宽，并且有直到的频率分量，则使信号完满地从采样信号中恢复过来的采样周期满足下列条件：或 保持器：解决各采样点之间的插值问题，它具有外推功能的元件，外推作用表现为现在时刻的输出信号取决于过去时刻离散信号的外推。 1、线性定常连续系统按输入信号的变化规律的不同，可分为恒值系统、随动系统、程序控制系统。 2、工程上把对控制系统的要求归纳为：稳定性、准确性、快速性。 3、对自动控制系统进行分析和设计是自动控制原理的主要任务。自动控制系统一般由控制装置和受控对象构成。 4、闭环控制系统包括两种传输信号的通道：由给定值至被控量的通道称为前向通道，由被控量到系统输入端的通道称为反馈通道。 5、在控制工程实践中，一般可采用在前向通道中增加比例微分环节或者增加微分负反馈等措施来改善二阶系统的性能。 6、稳态误差是衡量系统控制精度的性能指标。系统的稳态误差主要是由积分环节的个数和开环增益来确定的。 7、线性定常系统在正弦信号作用下，其输出稳态值与输入稳态值之比定义为频率特性。 8、按照系统中信号的连续性来分，可把系统分为连续控制系统和离散控制系统。 在离散系统中，把连续信号变换为脉冲序列的过程称为采样， 把脉冲序列变换为连续信号的过程称为信号的保持，最常用的保持器为__零阶保持器_。 9、PD一般指的是比例微分控制器，主要用来改善控制系统的动态性能。PI一般指的是比例积分控制，用于串联校正时，一般用于改善系统的稳态性能。 10、典型二阶系统单位阶跃响应如右图所示，则该系统是　欠　阻尼系统， 其阻尼系数的变化范围是　0＜＜1　，系统的超调量是　40% 。 11、自动控制系统的基本控制方式有哪3种？ 答：反馈（闭环）控制方式；开环控制方式；复合控制方式。 用频率法设计控制系统时，为获得较满意的系统性能，一般期望： 低频段增益充分