自動控制原理A作業(yè)

1、本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第1次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1. 自動控制的基本控制方式包括: 不選全或者選錯，不算完成  (A) 開環(huán)控制  (B) 閉環(huán)控制   (C) 復(fù)合控制   (D) 手動控制你選擇的答案： A B C  正確正確答案：A B C解答參考：2. 以下不屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是: 不選全或者選錯，不算完成  (A) 采用了反饋 

2、; (B) 系統(tǒng)的響應(yīng)對擾動不敏感  (C) 構(gòu)造簡單   (D) 存在穩(wěn)定性問題你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：C解答參考：3. 閉環(huán)控制系統(tǒng)中，測量元件的輸入信號是該控制系統(tǒng)的： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 輸入信號  (B) 輸出信號  (C) 偏差信號  (D) 反饋信號你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確&#

3、160; 正確正確答案：B解答參考：4. 自動控制系統(tǒng)按輸入特征分類，可分為: 不選全或者選錯，不算完成  (A) 恒值系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)  (B) 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)  (C) 連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)  (D) 單輸入單輸出系統(tǒng)和多輸入多輸出系統(tǒng)你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：A解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)二、主觀題(共4道小題)5.

4、 對控制系統(tǒng)的基本要求主要包括 、 和 。參考答案：穩(wěn) 準 快6. 自動控制系統(tǒng)的偏差是指系統(tǒng)的                    和                     的差值。參

5、考答案：輸入量（輸入信號）      反饋量（反饋信號）7. 簡述反饋控制系統(tǒng)的工作原理。參考答案：   反饋控制系統(tǒng)的工作原理是：反饋控制系統(tǒng)利用反饋將系統(tǒng)的輸出量通過測量元件返回到輸入端，與給定輸入相比較得到偏差信號。偏差信號經(jīng)過控制器產(chǎn)生控制作用，控制作用使得偏差減少或消除，保證系統(tǒng)的輸出量按給定輸入的要求變化。8.     直流電動機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)如下圖，簡述其工作原理，并說明系統(tǒng)中的輸入量、輸出量、控制器、執(zhí)行機構(gòu)、測量元件以及該系統(tǒng)采用何種控制方式？ 參考

6、答案：      工作原理：輸入端輸入期望的轉(zhuǎn)臺速度（實際上是設(shè)置一定的電壓），實際的轉(zhuǎn)臺速度通過轉(zhuǎn)速計（測量元件）轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速成比例的電壓信號返回輸入端與設(shè)置的電壓相比較。若存在偏差電壓，則該電壓經(jīng)直流放大器放大后，送入直流電機中，使直流電機控制轉(zhuǎn)臺的速度朝偏差減小的方向變化，從而使轉(zhuǎn)臺速度盡快恢復(fù)到期望值。輸入量： 轉(zhuǎn)臺期望的轉(zhuǎn)速輸出量： 轉(zhuǎn)臺實際的轉(zhuǎn)速測量元件： 轉(zhuǎn)速計控制器： 直流放大器執(zhí)行機構(gòu)： 直流電機被控對象： 轉(zhuǎn)臺該轉(zhuǎn)臺速度控制系統(tǒng)采用了反饋(閉環(huán))控制方式。 本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第2次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個

7、選項正確，共4道小題)1. 在經(jīng)典控制理論中，常用的數(shù)學(xué)模型包括： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 微分方程  (B) 傳遞函數(shù)  (C) 結(jié)構(gòu)圖   (D) 頻率特性函數(shù)你選擇的答案： A B C D  正確正確答案：A B C D解答參考：2. 下列對傳遞函數(shù)描述正確的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 它是頻率域中的數(shù)學(xué)模型，包含了系統(tǒng)有關(guān)動態(tài)性能的信息。

8、60; (B) 它是在零初始條件下得到的。  (C) 它反映了輸入量與輸出量之間的關(guān)系。  (D) 物理結(jié)構(gòu)不同的系統(tǒng)，可能有相同的傳遞函數(shù)。你選擇的答案： A B C D  正確正確答案：A B C D解答參考：3. 在經(jīng)典控制理論中，采用的頻域數(shù)學(xué)模型為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 微分方程  (B) 傳遞函數(shù)  (C) 結(jié)構(gòu)圖  (

9、D) 頻率特性函數(shù)你選擇的答案： D  正確正確答案：D解答參考：4. 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 輸入信號  (B) 輸出信號  (C) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)  (D) 擾動信號你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)二、主觀題(共5道小題)5. 線性定

10、常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為： 。 參考答案：在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。6. 若某反饋控制系統(tǒng)前向通道的傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則其開環(huán)傳遞函數(shù)為                 。參考答案：G(s)H(s)7. 系統(tǒng)的方框圖如下圖所示，計算傳遞函數(shù)Y(s)/R(s)。 參考答案：8.    假設(shè)下圖中所示的運算放大器是理想的，各個參

11、數(shù)取值為C=1F，R1=167k，R2=240k，R3=1k， R4=100k，試計算運算放大器電路的傳遞函數(shù)G(s)=Vo(s)/V(s)。   參考答案：9.    假設(shè)以下兩個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)分別為：    試寫出上述系統(tǒng)的微分方程（初始條件為零）。參考答案： 本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第3次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1. 根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇情況，系統(tǒng)動態(tài)過程可以表現(xiàn)為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 衰減 

12、60;(B) 發(fā)散  (C) 等幅振蕩   (D) 保持你選擇的答案： A B C  正確正確答案：A B C解答參考：2. 可以降低系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法有： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 增大系統(tǒng)開環(huán)總增益  (B) 增加系統(tǒng)前向通路中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)  (C) 降低系統(tǒng)開環(huán)總增益  (D) 減少系統(tǒng)前向通路中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)你選擇的答案： A&

13、#160;B  正確正確答案：A B解答參考：3. 若某控制系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的根為-2，-5和-1±j5，則該系統(tǒng)： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 臨界穩(wěn)定  (B) 穩(wěn)定  (C) 不穩(wěn)定   (D) 不能判斷其穩(wěn)定性你選擇的答案： B  正確正確答案：B解答參考：4. 某控制系統(tǒng)為1型系統(tǒng)，當輸入為單位斜坡信號時，其輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為： 不選全或者選錯，不算完成  (A)

14、0;不能確定  (B) 零  (C) 常數(shù)  (D) 無窮大你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)二、主觀題(共7道小題)5. 單位負反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算公式為 。參考答案：6. 線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是，系統(tǒng)的所有 都具有負實部,即都位于S平面的左半部。參考答案：特征根(閉環(huán)極點)7. 某負反饋控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

15、Gc(s)=9/(s2+3s+9)，則系統(tǒng)的無阻尼自然頻率為                ，阻尼比為             ，系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時間為              &#

16、160;  。 參考答案：3rad/s      0.5       2.33s8. 若某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是G(s)=100/s2(0.1s+1)，則該系統(tǒng)為        型系統(tǒng)，其靜態(tài)位置誤差系數(shù)Kp=              

17、 。 參考答案：2      無窮大9. 設(shè)某控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖E1.1所示，試計算該系統(tǒng)的暫態(tài)性能： 超調(diào)量%，峰值時間Tp，上升時間 Tr和調(diào)整時間Ts。 參考答案： 10. 單位反饋系統(tǒng)如圖E2所示，受控對象傳遞函數(shù)為： 試確定系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)和斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差。參考答案：11. 某系統(tǒng)的特征方程為  試確定使該系統(tǒng)穩(wěn)定的K 的取值范圍。參考答案：本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第4次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1. 以下關(guān)于控制系統(tǒng)根軌跡法描述正確的是：

18、 不選全或者選錯，不算完成  (A) 根軌跡法是求解閉環(huán)系統(tǒng)特征方程根的一種圖式法。  (B) 在已知系統(tǒng)開環(huán)零、極點在s平面分布的情況下，繪制系統(tǒng)閉環(huán)極點在s平面隨某一參數(shù)變化時的運動軌跡。  (C) 繪制根軌跡時，凡是滿足幅值條件的點都在根軌跡上。  (D) 根軌跡起始于系統(tǒng)開環(huán)極點終止于系統(tǒng)開環(huán)零點。你選擇的答案： A B D  正確正確答案：A B D解答參考：2. 以下關(guān)于控制系統(tǒng)根軌跡法描述錯誤的是： 不選全或者選

19、錯，不算完成  (A) 根軌跡法的分支數(shù)與開環(huán)有限零點數(shù)m和開環(huán)有限極點數(shù)n中的大者相等。  (B) 當開環(huán)有限零點數(shù)m小于開環(huán)有限極點數(shù)n時，有n-m條根軌跡分支終止于無窮遠處。  (C) 實軸上某區(qū)域，若其右側(cè)開環(huán)實數(shù)零、極點個數(shù)之和為偶數(shù)，則該區(qū)域具有根軌跡。  (D) 一部分根軌跡分支向右移動則必定有一部分根軌跡分支向左移動。你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：3. 下列系統(tǒng)中無論增益K*為何正值，系統(tǒng)均不穩(wěn)定的是： 不選全或

20、者選錯，不算完成  (A)    (B)    (C)    (D)  你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：4. 兩條或兩條以上的根軌跡分支在復(fù)平面上相遇又立即分開的點，稱為根軌跡的： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 與虛軸的交點  (B) 起始點  (C) 漸近線與實軸的交點  (D)

21、60;分離點你選擇的答案： D  正確正確答案：D解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)二、主觀題(共5道小題)5. 在控制系統(tǒng)中，除根軌跡增益K*以外，系統(tǒng)其它參數(shù)變化時的根軌跡稱為 。參考答案：廣義根軌跡6. 在根軌跡的條件方程中，                條件是決定根軌跡的充分必要條件。 參考答案：相角7.&#

22、160;根軌跡是開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從             變化到              時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在s平面上變化的              。 參考答案：零   

23、60; 無窮       軌跡8. 已知某單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： (1)     確定實軸上的根軌跡；(2)     確定根軌跡的分離點；(3)     確定根軌跡的漸近線；(4)     求系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的K*值；(5)     在下圖中繪制系統(tǒng)的根軌跡。參考答案： 9. 某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 試

24、求：(1)     實軸上的分離點和與該點對應(yīng)的增益K；(2)     當有兩個閉環(huán)特征根位于虛軸上時，系統(tǒng)的增益值和特征根；(3)     K=6時的閉環(huán)特征根；(4)     畫出根軌跡圖。參考答案： 本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第5次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共3道小題)1. 控制系統(tǒng)頻率特性的圖示表示方式有： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 根軌跡圖  

25、;(B) Bode圖  (C) Nyquist圖  (D) 信號流圖你選擇的答案： B C  正確正確答案：B C解答參考：2. 如果已知一系統(tǒng)G(s)，p是開環(huán)極點在s右半平面的個數(shù)，當w從-變化到時，下列關(guān)于該系統(tǒng)奈奎斯特（Nyquist）曲線描述正確的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 奈奎斯特曲線不包圍(-1,j0)點，且p=0，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。  (B) 奈奎斯特曲線按逆時針方向包圍(-1,j0)點p周，則閉環(huán)

26、系統(tǒng)穩(wěn)定。  (C) 奈奎斯特曲線按順時針方向包圍(-1,j0)點p周，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。  (D) 奈奎斯特曲線按順時針方向包圍(-1,j0)點p周，無論p為何值，閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。你選擇的答案： A B D  正確正確答案：A B D解答參考：3. 在一階慣性環(huán)節(jié)的伯德圖中，當 時，其相位為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 45°  (B) -45°  (C) 90°  (D) -90°你選擇的答案： D  正確正確答案：D解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)二、主觀題(共6道小題)4. 是依據(jù)開環(huán)頻率特性來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種準則，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是復(fù)變換數(shù)中的幅