自动控制原理课后习题答案自控制原理课后习题答案自动控制原理课后习题答案自动控制原理课后习题答案.ppt

第一章 作业答案： 1、什么叫控制系统？ 简答：控制系统是由动态被控对象和控制机构等独立体（单元）有机结合，实现某种控制目的的综合体。 2、什么是反馈控制？反馈控制原理？ 简答：①从被控对象获取信息，并将其作为调节被控量的作用馈送给被控对象，参与形成控制作用的控制方法。 ②将从被控对象检测出来的输出量馈送到输入端，并与输入信号比较形成控制作用的控制方法。 反馈控制原理-通过反馈信息形成反馈控制作用的原理，称为反馈控制原理。 3、反馈控制系统的基本构成及特点？ 简答：反馈控制系统由被控对象和控制器两大部分组成。 控制器又主要由以下基本元件构成： (1)量测元件：用于测量被控量的实际值或对被控量进行物理量变换的装置； (2)整定元件：给出代表整定值（被控制量应取的目标数值）的信号； (3)比较元件：将检测的被控量的实际值与被控量的目标值相比较，求出偏差的大小和符号； (4)放大元件：对误差信号进行功率放大处理，提高控制精度和质量； (5)执行元件：直接推动被控对象，产生具体的控制效果，改变被控制量； (6)校正元件：根据误差信号，形成适当的控制作用； (7)能源元件（电源装置） ：为整个控制机构提供能源的部件。 特点：由被控对象和控制器形成反馈闭环，按照反馈控制方式（原理），实现消除（或减小）被控量与目标量之间偏差的控制目的。 4、控制理论？ 简答：控制理论一般定义： 分析、综合及优化设计控制系统的方法论。 广义控制论（控制科学）一般定义： 定义1-研究由各种相关元素组成的系统的调节、组织管理和控制的一般性规律的科学方法论。 定义2-研究包括人在内的生物系统和包括工程在内的非生物系统，以及与两者均有关联的社会经济系统的内部通信、控制、调节、组织、平衡、稳定、计算及其与周围环境相互作用或反馈的、各种自然科学和社会科学统一的科学方法论。 5、控制理论的主要内容及分类是什么？ 简答：主要内容（五个部分）： 自动控制原理（经典控制理论）、建摸和系统辨识理论、最优滤波理论、 最优控制理论、自适应控制理论与大系统理论 分类：1.按控制方式分类： 开环、闭环、直接、间接、最优控制、自适应控制系统等。 2.按控制目的分类： 恒值调节、随动控制、过程（程序）控制系统等。 3.按对象领域分类： 工业生产（压力、速度、温度、电力…控制）、航空（飞行器控制）、交通（指挥、管制..）、生物（遗传工程）、社会经济（经济控制系统..）. 4.按数学模型分类： 确定型和随机型、线性和非线性、连续型和离散型 第三章：作业3.5 试用Routh稳定判据判断下列（a）（b）（c）(d)(e)特征方程描述的系统的稳定性，若不稳定说明右半复数平面或虚轴上的根的个数。 解:(a) s5+6s4+3s3+2s2+s+1=0 (c) s6+4s5-4s4+4s3-7s2-8s+10=0 (e) s4+8s3+18s2+16s+5=0 作业3.10 已知系统开环传递函数为G0=K（s+1）/s(τs+1)(2s+1),试用Routh稳定判据确定使闭环系统稳定的参数K和τ的取值范围。 解：①列写闭环系统特征方程为：1+G0=0， 既s(τs+1)(2s+1)+K（s+1）=2τs3+(τ+2)s2+(K+1)s+K=0 ②编制Routh表为： * 零初始条件 输出信号的拉氏变换像函数 传递函数= 输入信号的拉氏变换像函数 第二章作业 概念题：传递函数定义： 单输入输出线性定常系统的传递函数，定义为零初始条件下，系统输出量的拉氏变换像函数与输入量的拉氏变换像函数之比。 传递函数建摸：例题2.2(P12)动态电路系统 1、确定系统中各物理变量 a.输入量：体现引起运动原因的物理量。本例中u（t）是输入量。 b.特征受控量：体现运动特征的物理量。本例中电流i(t)、uc(t)是受控量。 c.输出量uc(t) ：需要重点研究的受控量（个数非唯一）。 d.中间变量i(t) ：某些受控量选为输出量后，其余的受控量就视作中间变量。 2、按照机理分析法建微分方程： 根据电路定律写出单体微分方程式（2.2.2）和（2.2.3）。把特征受控量uc(t)选作输出量，依据式（2.2.2）和（2.2.3），消除中间量i(t) ，则可得到输入输出微分方程（2.2.4）。 3、利用Laplace变换求出传递函数 (2.2.2) (2.2.3) (2.2.4) 第二章作业:2.1 答案：在图2.66的电路中，输入量是v(t). (c) 设R1=R2=0.1MΩ=0.1×106