《机电控制工程基础》课复习题

1《机电控制工程基础》课复习题第一章绪论1名词术语基本概念。1.1控制论1.2控制1.3控制系统1.4人工控制1.5自动控制1.6反馈1.7反馈通道1.8开环控制系统1.9闭环控制系统2简答题1.1控制系统主要有那几部分基本组成。1.2控制系统依据信号传递通道情况、给定量的特点、传递信号的性质和系统的部件类型来分，分别由那些基本类型。1.3对控制系统的基本性能要求主要有那些。第二章控制系统的数学模型1、专业术语及基本概念。1.1数学模型1.2非线性数学模型线性化的基本方法1.3非线性系统1.4传递函数2、问答题2.1对非线性化系统进行线性化处理常用的两种方法是什么？线性化处理时应注意什么问题。2.2如何判断微分方程是非线性的.2.3试述惯性环节与振荡环节的特点及区别2.4利用传递函数的方框图对系统进行分析有何优点。简述系统方框图的绘制步骤、基本连接方式及运算法则。2.5建立数学模型的一般步骤。3、计算题⑴．如图为一R-C电路，其中Ui(t)为系统输入电压，U0(t)为系统输出电压。试求该系统的传递函数。并指出该系统所属环节性质。2⑵．如图为一由质量-阻尼-弹簧所组成的动力系统。其中Xi(t)为系统输入位移，X0(t)为系统输出位移，m为物体质量，C为阻尼系数，K为弹簧刚度。试求该系统的传递函数。并指出该系统所属环节性质。⑶．如图所示为一弹簧-阻尼系统。其中，Xi(t)为系统输入位移，X0(t)为系统输出位移，m为物体质量，C为阻尼系数，K为弹簧刚度。试求该系统的传递函数。⑷．求出下列函数的反变换。a)))(()(bsasssGb))3)(2(16)(sssssG⑸．用简化框图的方法，求下图所示系统的传递函数。3⑹．用简化框图的方法，求下图所示系统的传递函数。第三章控制系统的时域分析1、简答题⑴．对于线性定常系统,常用的分析方法有几种。⑵．什么是时域分析法。什么是控制系统的时间响应。⑶．对系统进行具体分析时，作为典型输入信号应具备什么条件。⑷．控制系统的时域性能指标主要有那些，并简述各指标的特点及对系统的影响情况。2、计算题⑴．若系统的传递函数为11)(TSsG，试求系统在单位斜坡输入下的响应。第四章控制系统的频率特性分析1、名词术语解释⑵．频率响应。⑶．幅频特性⑷．相频特性⑸．玻德图⑹．最小相位系统2、简答题⑴．频率特性的三种表示方法是什么。⑵．频率特性的奈氏图分析法有何特点。⑶．控制系统的开环对数幅频特性有什么特点。3、计算题⑴．惯性环节的传递函为11)(TSsG，试求其幅频特性和相频特性，并绘制其奈氏图。⑵．如图为一R-C电路，其中Ui(t)为系统输入电压，U0(t)为系统输出电压。试求该系统的频率特性、幅频特性和相频特性，并绘制其奈氏图。4⑶．设系统的开环传递函数为：)1()TSSKsG（，试绘制系统的开环传递玻德图。第五章控制系统的稳定性分析1、名词术语解释。⑴．系统的稳定性⑵．劳斯稳定判据⑶．奈氏稳定判据⑷．稳定裕量2、简答题⑴．系统的稳定的概念及充要条件是什么。⑵．劳斯稳定判据的条件是什么。⑶．奈氏稳定判据的内容是什么。3、计算题⑴．已知系统的传递函数为：KSSSKsG23)(23。试依据劳斯判据计算当系统稳定时，系统增益K的取值范围。⑵．若系统的特征方程为：0122234SSSS。试用劳斯判据判断系统的稳定性。⑶．单位反馈系统的开环传递函数为：50213)(2ssssG。试判断系统是否稳定。第六章控制系统的性能分析1、名词术语解释⑴．控制系统的灵敏度⑵．控制系统的偏差。⑶．控制系统的误差。⑷．控制系统的稳态误差。2、简答题⑴．控制系统的频域性能指标主要有那些。⑵．系统的稳态偏差（误差）与系统类型和输入函数有那些关系。⑶．提高系统稳态精度的主要措施有那些。3、计算题5第七章控制系统的校正设计1、名词术语解释⑴．校正⑵．无源校正装置⑶．硬反馈⑷．软反馈2、简答题⑴．对闭环系统来说控制系统的主要性能指标有那些。⑵．频率法校正的实质是什么。⑶．校正装置根据组成元件的不同可分为那两类。⑷．简述串联超前校正环节、串联滞后环节对改善系统的影响。⑸．校正装置按其在系统中的接线方式，可分为几类。⑹．简述PD（比例-微分）调节器、PI（比例-积分）调节器、PID调节器对特点及对改善系统性能的影响。⑺．简述惯性环节被硬反馈包围时，对系统的影响。⑻．有源校正装置与无源校正装置的主要区别是什么。在实现校正规律时，它们的作用是否相同。第八章控制系统的工程设计1、名词术语解释⑴．工程设计方法⑵．典型Ⅰ型系统、典型Ⅱ型系统的特征2、计算题⑴．如图所示的控制系统，其固有部分为一惯性环节，其前加入一个积分调节器作串联校正，构成一个无静差系统。试根据“最佳设计原则”确定τ的数值，并求其动态性能指标上升时间τr，调整时间ts，超调量Mp，穿越频率ωc。