自控(调整)

1948伊万斯\频率响应法\根轨迹法\开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统中，开环控制系统。在控制系统中，如果把系统闭环控制系统，也称为反馈控制系统。自动控制系统理论是研究稳定性、瞬态性能和稳态性能。控制系统是由控制对象、执行机构、放大器、检测装置和控制器。除输入信号外，扰动。若微分方程的所有系数线性定常系统。单变量线性定常系统有三种微分方程、传递函数和状态空间。反馈控制系统由前向通道反馈通道线性定常系统的一个重要性质叠加原理，系统各方块单元之间串联、并联和反馈连接。线性定常系统为渐进s左半开平面内，负实部。一个线性定常系统为有界输入—有节输出于s左半开平面上。特征方程所有根具有负实部的相同的符号，零；相异，S右半开单变量线性定常系统有两种分析方法，即时域分析和频域分析。频域分析方法是基于频率特性频率响应法或频率特性法。系统的频域特性通常采用如下三种：幅相特性图（或称奈氏图）、对数坐标图（或称伯德图）、对数幅相图。奈魁斯特稳定判据：)0,1(j点0n次。即0000nnnNnc。在增益交界频率（或称剪切频率）临界稳定相位裕量的计算公式为：180∠)()(mmjHjG。在开环相频特性)()(ccjHjGc为在)()(jHjG的幅相特性图上，即)0()()(1cccgjHjGK在)()(jHjG的对数频率特性图上，即)()(log20log20)(ccggjHjGKdbK对于最小相位系统，正值时，负值时，当频率特性)()(jHjG临界稳定。)()(jHjG的轨迹离开)0,1(j点越远，越高；反之，越低。稳态误差sse是系统即)(limteetss；计算稳态误差的方法：A、直接利用定义法，得到)(lim0ssEesss；B、静态误差系数法。根轨迹：当系统某个参数从0→∞根轨迹法：根据开环闭环极种图解法。在反馈控制系统中，经常把功率放大器广义对象。，控制器，或称为校正装置。33、当系统结构图很复杂时，需要进“等效性”。34、单位阶越响应曲线第一次延迟时间；35、单位阶越响应曲线从稳态值的10﹪上升时间。36、单位阶越响应曲线达到第一个峰值时间。37、最大过调量：%100)()()(yytyMP，38、在响应曲线的稳态值上，用稳态值的百分数调整时间。39、如果闭环系统的特征：1)()(sHsG；幅角条件：...)2,1,0()12(180)()(0llsHsG。40、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点，分支数等于开环极点数（系统阶数n）。41、对于实际物理系统，其微分方程实数或为共轭复数，实轴。42、绘制实轴上根轨迹的规则奇数，偶数或为零，43、如果开环系统的极点数n－m条44、系统的频域特性就是将传递函数中为频率响应函数或幅相特性。45、已知系统的频率特性幅频特性。46、如果开环系统的极点数n大于,...2,1,0)12(180lmnlmnzpnimjji1147、在实轴上的两个极点之间分离点，会合点。48、根轨迹离开复数极点出射角；入射角；49、对自动控制系统的基本要求：“稳”“快”；“准”—50、传递函数是在初始条件全为零51、线性定常系统的典型环节：放大环节、积分环节、惯性环节、振荡环节、微分环节52、阶跃响应动态性能主要指标最大超调量和调节时间。最大超调量，调节时间则53、频率特性是传递函数的即jssGjG)()(。54、受控对象和控制装置自动控制系统；受控对象。55、除给定值之外，引起扰动；给定值56、反馈是将输出量直接或间接的反送至输入端，57、常规控制器由定值元件、比较元件、放大元件和反馈元件组成。58、对自动控制系统基本性能的是稳定性、快速性和准确性。59、一阶系统随阻尼比不同,为10时，为正弦衰减振荡；1时，为无振荡的单调上升；尼比1时，个不相等的实数根。60、系统的响应由两部分组成，动态分量动态性能，的稳态精度。61、当输入为斜坡函数时II型62、对数幅频特性曲线与系统性稳态性63、控制系统的传递函数为)1(Tjjk，122Tk，Ttg1090。64、—阶惯性环节的相移范围为0090~065、线性系统稳定的充分必要左半为负。66、一个稳定系统的闭环极点大。67、最小相位系统的奈氏不包围68、把所有满足幅角条69、开环传递函数中，右侧弯曲，动态性满足幅角条件的点也一定二、判断题1、传递函数只适用（Y）2、传递函数表达式中（Y）3、系统的传递函数与（Y）4、系统的稳定性是系统（N）5、系统稳定的充要条件（Y）6、1948（Y）7、前馈控制系统能抑制（N）8、系统的稳态误差只（N）9、阶跃响应动态（Y）10、传递函数只与（N）11、系统的传递函数取决（Y）12、开环和闭环控制系统（Y）13、—阶惯性环节的相移范围。（N）14、对自动控制系统基本（N）15、传递函数是在初始（Y）16、根轨迹法是根据闭环（N）17、反馈是将输出量直接（Y）18、阶跃响应动态性能主要（Y）19、根轨迹起始于开环零点，（N）20、对数幅频特性曲线与系统性（Y）21、线性系统的频带宽度越宽（Y）22、I型系统对数幅频特性曲线N）23、系统的响应由两部分组成（Y）24、当输入为斜坡函数（N）25、稳态误差是对系统稳态控制（N）26、满足幅角条件的点不一定（N）27、相对稳定性一般用相位（Y）28、开环系统稳定时，闭环系统不一定（N）29、对于零型系统而言（Y）30、最小相位系统是其Y）31、在特征方程式的根之中（Y）32、根轨迹的条数等于Y）33、调节时间是响应到达并（N）34、根轨迹离开复数极点时（Y）35、对于零型系统而言，静态（Y）36、单位阶跃函数的时域表达式（N）37、当开环极点和零点位置发生变化（Y）38、惯性环节的传递函数（Y）39、在二阶系统中，依靠调整（N）40、对数频率特性是由两张图（N）1、开环控制系统的输出b、不d、到2、闭环控制系统的输出a、参c、到3、前馈控制系统是a、闭c、按4、控制系统中根据有无反馈，把控制系统分为a、开b、闭5、线性定常系统有三种数学描述形式为a、微b、传c、状6、自动控制系统理论是研究a、稳b、瞬c、稳7、传递函数a、是复变b、只与自c、是单位8、系统的传递函数取决于a、系统b、固有9、已知孔制系统的微分方程为，则此系统满足a、c10、过阻尼系统的时域性能指标有c、rtd、st11、对二阶系统会引起a、阻尼比减小c、n增大d、稳态12、系统的稳态误差取决于b、系统c、抑制d、开环13、典型二阶系统工作b、超调d、峰值14、阶跃响应动态性能主要指标用来表示a、最大b、调整15、已知单位反馈系统的开环传递函数b、不稳定d、开环系统16、开环传递函数为，其相位预量过小，a、减小Kc、减小T1d、减小T217、系统的稳定性与a、系统的开环增益有b、系统的时间常数有关d、系统的闭环极点有关18、最大过调量的数值b、d19、开环传递函数中，适当增加一个开环零点，会引起a、根轨迹左移，改善系统的动态性能d、系统的稳定性和快速性得到改善20、惯性环节的传递函数是：（d）21、控制系统的传递函数，系统的开环增益K为b、2.522、K0时，0型系统的奈氏图起始于b、正实轴23、峰值时间是控制系统中表示瞬态性b、d24、线性系统的频带宽度越宽，则系统的b、响应速度愈快，调整时间愈短25、设开环当→∞，相频特性趋向于d、-270°26、通过拉普拉斯反变换，a、tsin27、在控制系统中常用的典型输入信号有a、b、c、d28、在控制系统中常用的两种校正方法是a、反馈校正b、串联校正29、I型系统对数幅频特性曲线最低频段为c、-20(dB/dec)的电线30、满足根轨迹幅值条件的点b、一定在根轨迹上d、不一定满足幅角条件1、开环控制系统和闭环控制系统有什么忧缺点？解：开环控制系统结构简单易实现，响应速度快，没有稳定问题，但不能自动纠正或减小各种扰动引起的输入量与被控制量间的偏差，只能根据给定值或可以测量到的扰动量进行补偿；闭环控制系统利用反馈原理可自动纠正或减小输出量与被控制量间的偏差，抗干扰能力强，可用较低廉的元件构成精度较高的控制系统，但闭环控制系统所面临的研究课题较开环控制系统复杂，例如调节的稳定件问题、响应速度以及控制精度等问题。2、开环控制系统和闭环控制系统的本质区别是什么？答：开环控制系统和闭环控制系统的本质区别是输出量是否参与控制，从输出端到输人端有无反馈通路。3、自动控制系统一般有多少种分类方式?答：自动控制系统一般按结构分为开环控制系统和闭环控制系统；按元件的性质分为线性控制系统和非线性控制系统；按控制信号的形式分为连续控制系统和离散控制系统等等。4、对自动控制系统基本的性能要求是什么?答：稳定性：首要条件；快速性：动态过程的要求，超凋量要小，响应速度要快；准确性:稳态要求，稳态误差要小。5、为什么仅由最小相位系统的对数幅频特性就可确定其传递函数?答：因为最小相位系统，幅频特性和相频特性有唯一的对应关系。6、简述最小相位系统是什么样的系统？答、最小相位系统是其开环传递函数在右半S平面没有零极点的系统。7、判别系统稳定性的方法有哪些？答、(1)劳斯判据——代数判据；(2)奈魁斯特判服——频率域判据；(3)根轨迹法——图解求根法。8、简述用根轨迹法分析系统性能的思路。答：画出系统的根轨迹后，即可直观给出闭环极点是否位于左半S平面，或给出稳定时K值的范围，所以稳定性分析很简便。系统的根轨迹给出了闭环极点分布，由闭环零极点分布与动态性能的关系可方便分析系统的动态性能。由系统的开环传递函数可知系统的型别、由根轨迹的幅值条件确定K值，用稳态误差系数可计算出稳态误差。9、相同输入下的两系统如下图所示，它们的根轨迹图相同吗？两系统的闭环零极点相同吗?动态响应和稳态误差指标相同吗？答：两系统的开环传递函数相同，所以根轨迹图相同，稳态误差相同。图(a)系统有一个闭环零点，图(b)系统没有闭环零点，所以两系统动态响应不同。10、简述伯德图三频段与系统性能的关系，对中频段的期望形状如何？答：低频段与稳态误差相关联，中频段与动态性能相关联，高频段与系统的抗干扰能力相关联。期望中频段以-20（dB/dec）通过0(dB)线，且占有一定的宽度。1、根据下图所示的电动机速度控制系统工作原理图：解：（1）将a、b、c、d用连线接成负反馈控制系统．如下图所示：（2）画出系统方框图如图下所示：7、已知系统的特征方程为用劳斯判据判断系统的稳定性；若系统不稳定，指出位于右半s平面的特征根数。解：列出劳斯表：变号一次用无穷小正数代替第一列元素0变号一次即劳斯表第一列元素变号两次，所以该系统不稳定，且有2个位于右半s平面的特征根。1、将下图的方框图化简，并求出传递函数)()(sXsY。解：(1)将)(sY的引出点前移得方框图(a)：(2)将G3(s)、G4(s)构成的反馈环简化成方框图(b)：〔3〕将G2(s)的引出点后移得方框图(c)：(4)将单位反馈系统简化得方框图(d)：(5)最后将反馈系统简化得方框图(e)：)()()()()()()()()()(1)()()()(43214332214321sGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsG)(sY)(sX(e)则传递函数为：)()()()()()()()()()(1)()()()()()(43214332214321sGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsXsY1、己知系统的特征方程为解：（1）列劳斯表第一列元素为正，系统稳定。（2）列劳斯表第一列元素变号两次，系统不稳定，有两个正实部根。（3）列劳斯表第一列元素变号两次，系统不稳定，有两个正实部根。2已知系统的方块图如下图所示，试用方块图化简传递函数解：(1)将)(sY的引出点前移得方框图(a)：(2)将G3(s)、G4(s)、H2(s)构成的反馈环简化成方框图(b)