控制论考前复习.pdfVIP

1、闭环控制系统按照其输出变化规律的不同可分为哪几种？ 答：恒值系统（又称为自动调节统） 在外界作用下，系统的输出能基本保持在常值的 系统， 随动系统：在外界条件变化时系统的输出能相应于输入在广阔范围内按任意规律变化的 系统 程序控制系统:在外界条件作用下,系统的输出按预定的程序变化的系统.如数控系统 2、什么事开环系统和闭环系统 答：开环控制 如果系统的输出量与输入量间不存在反馈的通道，这种控制方式称为 开环控制。开环控制是最基本的控制方式 闭环系统 在控制器与被控对象之间不仅存在正向作用，而且存在着反馈作用，即系统 的输出量对控制量有直接影响。 3、对控制系统有哪些基本要求 答：可以归结为稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。 4、什么事系统的特征方程，零点，极点，主导极点？ 答：就是表示系统输入输出量之间关系的微分方程对应的特征方程。 将距离虚轴近的极点（且其它极点相对较远，同时近的这些极点附 近没有零点），称为系统的主导极点。 5、什么事系统的数学模型 可以分成哪些类型 数学模型是描述系统内部各物理量之间动态关系的数学表达式 常用的数学模型有微（差）分方程、传递函数、结构图和信号流图、频率特性以及状态 空间表达式 6、试述传递函数的定义，如何描述N 阶系统线性定常系统动态特性的微分方程得到的相 应传递函数 线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为该系 统的传递函数。 7、拉氏变换在控制系统设计和分析中具有哪些作用 传递函数是经典控制理论的数学模型，整个经典控制理论都是以传递函数数学模型为 基础来讨论三大分析法和综合校正的。而传递函数就是通过线性微分方程求拉氏变换 推导出来的数学模型，所以拉氏变换是理解和求取传递函数的基础。也是深入理解经 典控制理论的基础。 8、试分别写出下述典型环节的时域和复数的数学模型，放大环节，一阶惯性环节，积分 环节，二阶振荡环节？其最重要的特征是什么？ 9、什么事线性系统？其重要的特征是什么 答：线性系统是输入与输出之间的关系是一次关系而不是不二次或高次关系。线 性控制系统具有齐次性和叠加性 10、 什么是时域分析法 答 时域分析法是根据系统的微分方程和状态方程等数学模型求出系统的时间响应，由时间响应直接评 价和分析系统。 11、 时间相应的瞬态响应反应哪方面的性能？而稳态响应反应哪方面的性能？ 答 系统在典型输入信号作用下，系统的输出量从初始状态到最终状态的时间响应过程，又称动态过 程或过渡过程。 系统在典型输入信号作用下，当时间趋于无穷时，系统输出量的输出状 态。一般为系统新的稳态，稳态响应又叫稳态过程。 瞬态响应反映的是系统的稳定性和响应的快速性，稳态响应反映了系统的准确性 12、 描述稳定的系统的动态性能的指标有哪些？ 答 描述稳定的系统在单位阶跃函数作用下，过程随时间变化状况的指标，称为动态性能指标。对于单 位阶跃响应，欠阻尼二阶系统的动态性能指标如下。 峰值时间 过渡过程曲线达到第一峰值时间，它表明控制系统的灵敏度。 调节时间 系统受到输入作用后，被控变量从过渡状态恢复到新的平衡状态所需的时间称为调节 时间。它表明系统克服扰动的能力。 上升时间 具有衰减震荡的随动系统过渡过程曲线，第一次上升到终值所需时间。若是非震荡的 随动系统的过渡过程曲线，响应从终值的10%上升到90%所需时间。 超调量 响应的最大偏离量与终值之差的百分比，即： 13、 什么是稳态误差？如何计算稳态误差 答 是系统的误差响应达到稳态时的值，是对系统稳态控制精度的度量，是系统的稳态指标。 e lime(t) limsE (s) ss 1 t s 0 14、 什么是系统的稳定性？线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？ 答 系统受扰动偏离了平衡状态，当扰动消除后，系统能够恢复原来的平衡状态，则称系统稳定，反 之称系统不稳定。（原来处于平衡状态的系统，在受到扰动作用后都会偏离原来的平衡状态。所谓稳定 性，就是指系统在扰动作用消失后，经过一段过渡过程后能否回复到原来的平衡状态或足够准确地回 复到原来的平衡状态的