自动控制原理习题集二-

1、综合习题集(二一、填空题1. 控制系统的性能指标主要表现在以下三个方面,即 稳定性 、 快速性 和 准确性 。2.自动控制系统的基本控制方式主要有 开环控制 和 闭环控制 。3.自动控制系统中环节连接的3种基本结构是 、 和 。4. 自动控制是指没有人直接参与的情况下,利用 控制装置 操控 受控对象 ,使某个工作状态或参数(即被控量等于给定值或按照给定信号的变化规律变化的过程。自控控制系统主要由 控制器 、执行装置 、 受控对象 、 检测装置 四部分组成。5. 时域分析法中常用的数学模型是 微分方程 、 传递函数 ,频率特性法中常用的数学模型是 频率特性 。6. 建立数学模型的方法有 解析法

2、和 实验法 。7. 传递函数是指系统在 零初始条件下 下,系统输出量拉氏变换C(s与系统输入量拉氏变换R(s之比。8. 传递函数只适用于 线性定常系统 ,有 、 和 三种形式。9. 传递函数只取决于 系统 的结构参数,与 输入、输出 无关。10.(t 称为 阶跃 函数,其对应的拉氏变为 1 ,1(t称为 斜坡函数,其对应的拉氏变为 1/s ,sinwt对应的拉氏变换为w/s2+w2 。coswt对应的拉氏变换为 s/s2+w2 。11. 串联环节的等效传递函数等于各串联环节传递函数的 积 。12. 并联环节的等效传递函数等于各串联环节传递函数的 和 。13. 系统稳定的充要条件是闭环系统所有的

3、 特征根 都位于S平面的左半部。14. 由于阻尼比的不同,二阶系统的单位阶跃响应有四种状态,当=0时为 无阻尼 ;当0<<1时为 欠阻尼 ;当=1时为 临界阻尼 ;当>1时为 过阻尼 。二、判断题1.传递函数反映的是系统本身的一种属性,与输入量无关。( . 若二阶系统的阻尼比为1.7,则系统的阶跃响应为衰减震荡的曲线。( 3.系统的稳态误差仅由系统的开环放大倍数k及系统类型数来决定。( 4.传递函数是在零初始条件下定义的,而不能反映非零初始状态。( 5. 传递函数可以适用于非线性系统。( 6. 传递函数只适用于线性定常系统(满足叠加性和齐次性。( 7. 传递函数是系统(或环节

4、在复数域中的数学模型,是固有特性的描述。 ( 8. 传递函数只取决于系统本身的结构参数,与外界输入无关。( 9. 对同一系统,其结构图具有非唯一性,简化也具有非唯一性,但得到的系统传递函数是确定唯一的。( 10. 引出点或综合点位置交换前后对应的函数关系是一样的。( 11. 相邻的综合点和引出点可交换位置。( 12. 二阶系统的超调量与自然振荡频率无关。( 13. 二阶系统的超调量与阻尼比无关。( 14. 提升系统型别和增大开环增益能够减小甚至消除系统稳态误差。 ( 15. 系统的稳态误差和输入信号形式及系统结构参数有关。 ( 三、选择题1. 系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为(

5、 A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在( 上相等。A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 从0变化到+时,延迟环节频率特性极坐标图为( A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线4. 若系统的开环传 递函数为,则它的开环增益为( A.1B.2C.5D.105. 二阶系统的传递函数,则该系统是( A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统6. 若保持二阶系统的不变,提高n,则可以( A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量7. 一阶微分环节,当频率时,则相频特

6、性为( A.45°B.-45°C.90°D.-90°8. 最小相位系统的开环增益越大,其( A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小9.设系统的特征方程为,则此系统 ( A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。10. 某单位反馈系统的开环传递函数为,当k=( 时,闭环系统临界稳定。A.10B.20C.30D.40四、计算题1.已知单位负反馈系统的开环传递函数为,试求系统的性能指标。2. 设系统闭环传递函数为,写出特征方程,并用劳斯稳定判据判断系统稳定性,且说明不稳定根的个数。3. 已知单位负反馈的开环传递函数,试确定系统稳定时的K值范围。五、简答题1.下图为液位自动控制系统,请叙述其工作原理,并画出对应的结构框图。Image 液位自动控制系统2.叙述劳斯稳