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自控复习要点

一、基本概念

1、自动控制原理研究的内容是什么？

2、自动控制系统的性能包括几方面？动态性能都包括什么指标？各自反应系统什么性能？其大小都与那些参数有关？稳态性能反应系统什么问题？其大小与什么参数有关？系统是否稳定决定于什么？

3、闭环系统和开环系统各自优缺点是什么？闭环系统的工作过程是什么？

4、开环传递函数和闭环传递函数分别是什么量到什么量间的传递？两者之间的关系是什么？它们和闭环特征方程间的关系是什么？

5、根轨迹、开环幅相频率特性和开环对数频率特性各自是反映什么的运行轨

迹？针对各种曲线上的确定位置，能反应系统什么问题？

6、对数幅频特性低频段、中频段和高频段各自反应系统什么性能？希望各段什么样？

7、串联超前校正的实质是什么？利用串联超前校正和串联滞后校正提高系统

的稳定裕量区别是什么？

8、对采样器的要求是什么？任意一个采样脉冲序列f*(t)和其对应的连续信号

f(t)间的关系是什么？采样信号的z变换Z[f

代表什么意思？

*(t)]?F(z)?

?

?k?0

?

f(kT)z?k，其中z-k

9、离散系统加保持器的作用是什么？保持器的特性是什么？加入保持器有可能使系统什么性能降低？

10、脉冲传递函数和传递函数有何区别？求脉冲传递函数应注意什么？

二、分析推理

1、如图为直流发电机电压控制系统，要求实现电压恒定控制。试回答：（1）该系统是何种控制系统？绘制结构框图，并指出给定量、被控量、反馈量；（2）分析当负载电流（干扰信号）增加时，系统如何保持发电机电压恒定？

2、如图为直流电动机转速控制系统，要求实现转速恒定控制。试回答：（1）该系统是何种控制系统？绘制结构框图，并指出给定量、被控量、反馈量；（2）分析当电动机负载（干扰信号）增加时，系统如何保持电动机转速恒定？

3、如图为电加热炉温度控制系统，要求实现炉温的恒定控制，试回答：（1）该系统是何种控制系统？绘制结构框图，并指出给定量、被控量、反馈量；（2）分析当炉门频繁打开时（干扰信号），系统如何保持炉温恒定的？

4、P14-1-8

5、已知原系统传递函数W(s)? K

Ts?1

，若加入比例系数为Kc的负反馈，试分

析对系统的稳态性能和动态性能有何影响。

X

X(s)

r

K

Ts?1

X(s)

c

K

c

?2

?

6、已知原系统传递函数 n

，若加入微分负反馈Kts，试分析对系

s2?2??

s??2

n n

统的稳态性能和动态性能有何影响。

7、已知系统结构如图所示，试分析当W(s)取何值时，系统的输出能完全复

c

现输入，即没有给定稳态误差。

8、已知系统结构如图所示，试分析当W(s)取何值时，系统的输出不受扰动

n

影响，即没有扰动稳态误差。

9、判定稳定性：P267-5-12

三、计算题

1、求传递函数、脉冲传递函数或输出z变换

已知微分方程，求传递函数

信号流图求传递函数

P67-例2-30

结构框图求传递函数

对数幅频特性求传递函数

60-1-2300

60

-1

-2

300

?

1

10 100

-4

L(?

L(?)

-1

100

1

10

-2

-1

求脉冲传递函数或输出z变换

2、P101-例3-2，P102-例3-3

3、设原系统传递函数W(s)? 10

0.2s?1

，试确定：（1）单位阶跃响应调节时间

t；（2）为使调节时间t减小为原来的0.1，并保证放大倍数不变，采用比例负反

s s

X(s)rK0W(s)X(s)cKh馈的方法，求参数Kh

X(s)

r

K

0

W(s)

X(s)

c

K

h

4、P91-例3-1

5、已知系统结构如图所示，试求系统稳定时参数Kk的取值范围，并确定当

Kk=6时系统是否有?=1的稳定裕量。

6、P140-3-21、3-22、3-23

N(s)Xr(s)K(Ts?1)1 1s+KXc(s)2s(1?Ts)27、已知系统结构如图所示，试求：（1）当N(s)=1/s和1/s2时，系统的扰动稳态误差en(?)

N(s)

Xr(s)

K(Ts?1)

1 1

s

+

K

Xc(s)

2

s(1?Ts)

2

8、已知系统结构如图所示，其中Xr(s)=1/s，N(s)=1/s。试求：（1）系统的给定稳态误差er(?)；（2）系统的扰动稳态误差en(?)；（3）在给定输入和扰动输入同时作用时，系统的稳态误差e(?)。

N(s)

N(s)

Xr(s)

K

+

K

Xc(s)

1 2

Ts?1 Ts?1

1 2

N(s)R(s)