自动控制复习纲要

1、复 习第三章：1.劳斯稳定判据及其应用；（1）判断控制系统的稳定性；书上P64的例子3-1，3-2，3-3，3-4，3-5；（2）分析系统参数变化对稳定性的影响；书上P67的例子3-6；（3）确定系统的相对稳定性；书上P68的例子3-7；2.一阶和二阶系统的动态性能指标；（1）P72页的几个基本概念；（2）重点是二阶系统动态性能指标与系统参数的关系；典型习题见书上的P84的例子3-8，3-12；3.稳态误差分析;见书上的P102的第六节，P105页的表3-6很重要，例题见3-153-17.补充：1. 设某控制系统的方框图如图所示，欲保证阻尼比和响应单位斜坡函数的稳态误差，试确定系统参数。并求出

2、系统此时阶跃响应的上升时间，超调量和稳定时间。解：由图得系统的开环传递函数为该系统在作用下系统的稳态误差为按题意，由上式得根据方框图及开环传递函数得闭环传递函数为得 按题意 求得结合得 ，2. 控制系统方块图如图所示：（1）当=0时，求系统的阻尼比，无阻尼自振频率和单位斜坡函数输入时的稳态误差；（2）当时，试确定系统中的值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差； 解：系统的开环传函为闭环传函为 （2） 3. 已知随动系统如图所示，为使系统阻尼系数为，试求：（1）的取值；（2）系统的动态性能指标和。（1）（2），；第四章：1根轨迹图的概念；2幅值条件和相角条件的应用；见书上的P140的例题4-24-

3、3；3.绘制根轨迹；特殊的根轨迹，特别是圆，参量根轨迹，通过根轨迹判断K的取值范围。见书上的P156的例题4-144-16；1、 某单位负反馈系统的开环传递函数为 试画出K=0变化时闭环系统的根轨迹,并确定闭环系统稳定时K的取值范围2、 已知单位反馈系统的闭环传递函数为 要求（1）绘出闭环系统的根轨迹（2）判断点(是在根轨迹上；3、已知闭环特征方程式为试绘制以为参变量的根轨迹图。第五章 频率特性分析法1. 频率特性的定义；实频，虚频，幅频，相频的求法；2. 频率特性的定义和传递函数的关系；3. 乃氏图和伯德图的绘制，特别是伯德图的绘制，见书上209页的几个例子，5-2；乃氏图上低频段和高频段的

4、特征（P212）。4. 最小相位系统，对于最小相位系统从其伯德图上直接写出传函（P220，例5-5）。5. 根据系统开环的乃氏图，判断系统闭环以后的稳定性，包括0型，1型，2型系统，见从书上P220页的例5-7，5-11。6. 稳定裕度，从乃氏图和伯德图上求稳定裕度，见书上例子5-14，5-15. 补充题：1画出下列开环传递函数的对数幅频、相频特性图（伯德曲线），标出截止频率c，并判断其闭环稳定性。（10分）2画出下列开环传递函数的幅相频率特性图(乃氏曲线)，并判断其闭环稳定性。（10分）3.设单位反馈系统的开环传递函数为试用幅相频率特性图(乃氏曲线)判断该系统在k=15和k=30时的稳定性。

5、（10分）4.对下列开环传递函数的单位反馈控制系统，试确定使相角裕度等于+45°的a值。（10分）5设最小相位系统的开环对数幅频特性分段直线近似表示如图所示，试写出其开环传递函数，画出其对数相频特性曲线,且判断其闭环稳定性。（10分）6下列开环传递函数的幅相频率特性图(乃氏曲线)，其中在S右半平面的极点个数P已知，试确定系统的稳定性。（10分） 第一章 思考题1下列各式是描述系统的微分方程，其中为输出量，为输人量。试判断哪些是线性定常或时变系统，哪些是非线性系统。（10分） （1）答：因为的表达式中包含变量的二次项，所以该系统为非线性系统。（2）答：因为该微分方程不含变量及其导数的高

6、次幂或乘积项，且各项系数均为常数，所以该系统为线性定常系统。（3）答：该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，所以该系统为线性系统，但第一项的系数为t，是随时间变化的变量，因此该系统为线性时变系统。（4）答：因为c（t）的表达式中r（t）的系数为非线性函数coswt，所以该系统为非线性系统。 (5) 答：因为的表达式中包含变量的二次项，表示二次曲线关系，所以该系统为非线性系统。 （6）答：因为该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，且各项系数均为常数，所以该系统为线性定常系统。（7）答：因为c (t)的表达式可写为其中，所以该系统可看 作是线性时变系统。2典型的自动控制系统由哪几部分组成？请画出其结构图。3按输入信号的特征分类有哪3种控制系统？ 4按输入信号的特征分类有哪3种控制系统？（10分）5什么是自动控制？6什么是自动控制系统？7什么是被控制量？8什么是控制量？9. 什么是扰动量？10按描述元件的动态方程分类有哪2种系统？11对自动控制系统的基本要求有哪些？12什么是复合控制系统？解答复合控制系统是一种将开环控制和闭环控制结合在一起的控制系统。它在闭环控制的基础上，用开环方式提供一个控制输入信号或扰动输入信号的顺馈通道，用以提高系统的