《自动控制原理》考试填空题

1/11/1自控原理填空题复习指南、准确性。反馈控制系统的工作原理是按偏差进行控制，控制作用使偏差系统的输出量按给定输入的要求变化。本身结构参数有关，而与系统的输入无关。微分方程是时间域中的（填连续或离散）系统的数学模型，传递函数是复数域中连续（填连续或离散）时间域中的（填连续或离散）系统的数学模型，脉冲传递函数是z域离散（填连续或离散）的数学模型。频率特性是频率域数学模型。（此题班只需了解连续部分）自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环、闭环、复合三种。传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位脉冲响应。线性连续定常系统的稳定的充分必要条件是s左半平面；线性离散定常系统稳定的充分必要条件是z平面单位园内。线性连续系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、状态空间表达式（现代部分讲解）；线性离散系统模型有表达式（现代部分讲解））。系统开环频率特性的低频段，主要是由放大环节（开环增益）环节和微积分环节来确定。相平面和描述函数两种。稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）它距离（-1，j0）点越远，闭环系统相对稳定性就越高。频域的相对稳定性常用相角裕度（相位裕度）和幅值裕度（增益裕度）表示，工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。2某单位反馈系统的开环传递函数G(S) ，则其开环频率特性是2s(s5)2 G(jw) ej(90oarctanw2

，开环幅频特性是5jw(jw5)5

w w2252w w225，w w225单位负反馈系统开环传递函数为 G(S)

2s(s5)

在输入信号r(t)=sint作用下，，系统的稳态输出c

(t)=

2 sin(tarctan5)（注意利用闭环传递函数球）ss 26系统的稳态误差ess(t)=cost.工程实践中常用的三种校正方法是串联矫正、反馈矫正、复合矫正串联矫正、反馈矫正、复合矫正。串联超前校正和串联滞后超前校正。aTs1超前校正网络传递函数为G(S)

Ts1

a1滞后校正网络传递函数为G(S)

bTs1b1Ts1超前校正是利用网络的中频段相角超前特性；滞后校正是利用网络的衰减特性闭环系统特征方程的根模均小于1，或者闭环传递函数的极点均位于z平面单位园内，判断离散系统稳定的方法有劳斯稳定性判据。离散系统按照离散信号的种类分为采样控制系统控制系统和数字控制系统制系统。香农采样定理为：采样角频率2。的稳态特性（稳态精度）；开环系统的中频段表征闭环系统的动态特性复杂性和噪声抑制能力。相平面和描述函数两种。离散系统稳定的充要条件，判断系统稳定的方法有稳定性判据。（同前）节和一个线性部分不换连接的典型结构形式23系统的线性部分具有较好的低通滤波特性.（410页）非线性控制系统自激振荡是指没有外界周期变化信号的作用时，系统内部产生的具有振幅和频率的稳定周期运动，简称自振。自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被控量）按预订的规律运行的要求变化。由被控对象和控制装置预定性能的动力学系统，成为自动控制系统。闭环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用，而且还有 控制作用。此种系统精度高，但稳定性较差；开环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间只有正向制作用。此种系统低，但稳定性较高。在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有时域分析法、复数域分析法（根轨迹）和频率分析法。温度控制系统是一种恒值控制系统，一般对系统的稳态精度（稳态误差）要求比较严格。火炮跟踪系统是一种随动控制系统，一般对系统的快速性指标要求比较较高。反馈控制系统是根据给定值和反馈值的偏差进行调节的控制系统。种类施加的时间无关。T一阶系统1/Ts+11e1。T二阶系统两个重要参数是阻尼比和无阻尼自然震荡角频率完全由这两个参数来描述。二阶系统的主要指标有超调量Mp%ts和稳态输出c(∞),Mp%ts是系统的快速性是系统的稳态精度（准确性）指标。在单位斜坡输入信号的作用下型系统的稳态误差ess= ∞ .时域动态指标主要有上升时间、调节时间最大超调量和峰值时间。线性系统稳定性是系统本身固有特性，与系统的无关。时域性能指标中所定义的最大超调量Mp（δp）的数学表达式是Mp100%.系统输出响应的稳态值与输入信号之间的偏差称为稳态误差ess。二阶系统的阻尼比在0到1 范围时，称为峰值时间tp.

12×型系统的稳态误差ess=1/K,其中K增益。型系统的稳态误差ess=0。响应曲线达到超调量的最大值所需的时间，称为峰值时间tp.二阶闭环系统控制系统稳定的充分必要条件是该系统的特征多项式系数 均大零，且构成的劳斯表第一列系数均大于零。如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的稳态精度将提高，相对稳定性将变差。响应是指当时间t（）0<ζ<1,ζ。远离虚轴的偶极子极点（或者填极点）点对系统的影响较小。当系统的输入是随时间增长变化时，可选择单位斜坡为典型输入信号。已知单位反馈控制系统在阶跃输入函数作用下，稳态误差为常数，则此系统为0型系统。若系统的特征方程式为（s+1）2（s-2）2+3=0,此系统的稳定性是不稳定 。变差。。点实轴。如果实轴上某一段右边的开环实数极点零极点总个数为奇数轨迹的一部分。采样器和保持器对系统动态性能的影响（了解。见课本361页）采样器可是系统的峰值时间和调节时间略有减小，但是使超调量增大，故采样造成的信息损失会降低系统的稳定程度，但在某些情况下，例如在具有大延迟的系统中，误差采样会提高系统的稳定程度。零阶保持器是系统的峰值时间和调节时间都加长，超调量和震荡次数也增加。串联超前校正是利用控制器的相角超前特性动态