自動控制原理簡答題

1、(三.名詞解釋47、傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)是指在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉式變換與系統(tǒng)輸 入量的拉式變換之比。48、系統(tǒng)校正：為了使系統(tǒng)達(dá)到我們的要求，給系統(tǒng)加入特定的環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)達(dá) 到我們的要求，這個過程叫系統(tǒng)校正。49、主導(dǎo)極點：如果系統(tǒng)閉環(huán)極點中有一個極點或一對復(fù)數(shù)極點據(jù)虛軸最近且附 近沒有其他閉環(huán)零點，則它在響應(yīng)中起主導(dǎo)作用稱為主導(dǎo)極點。50、香農(nóng)定理：要求離散頻譜各分量不出現(xiàn)重疊，即要求采樣角頻率滿足如下關(guān): S5 2 CD max o51、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣：6(t)=eAt,描述系統(tǒng)從某一初始時刻向任一時刻的轉(zhuǎn)移 52、峰值時間：系統(tǒng)輸出超過穩(wěn)態(tài)值達(dá)到第一個峰值所需的時間為峰值時間。53

2、、動態(tài)結(jié)構(gòu)圖：把系統(tǒng)中所有環(huán)節(jié)或元件的傳遞函數(shù)填在系統(tǒng)原理方塊圖的方 塊中，并把相應(yīng)的輸入、輸出信號分別以拉氏變換來表示，從而得到的傳遞函數(shù) 方塊圖就稱為動態(tài)結(jié)構(gòu)圖。54、根軌跡的漸近線：當(dāng)開環(huán)極點數(shù)n大于開環(huán)零點數(shù) m時，系統(tǒng)有n-m條 根軌跡終止于S平面的無窮遠(yuǎn)處，且它們交于實軸上的一點，這 n-m條根軌 跡變化趨向的直線叫做根軌跡的漸近線。55、脈沖傳遞函數(shù)：零初始條件下，輸出離散時間信號的 z變換C(z)與輸入離散信號的z變換R(z)之比，即G(z尸C©。R z56、Nyquist判據(jù)(或奈氏判據(jù))：當(dāng)由-00變化到+oo時，Nyquist曲線(極 坐標(biāo)圖)逆時針包圍(-1,

3、 j0)點的圈數(shù)N,等于系統(tǒng)G(s)H(s)位于s右半平面 的極點數(shù)P ,即N=P,則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；否則(N*P)閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定，且閉 環(huán)系統(tǒng)位于s右半平面的極點數(shù)Z為：Z= I P-N I 57、程序控制系統(tǒng)：輸入信號是一個已知的函數(shù)，系統(tǒng)的控制過程按預(yù)定的程序 進(jìn)行，要求被控量能迅速準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)輸入， 這樣的自動控制系統(tǒng)稱為程序控制系 統(tǒng)。58、穩(wěn)態(tài)誤差：對單位負(fù)反饋系統(tǒng)，當(dāng)時間t趨于無窮大時，系統(tǒng)對輸入信號響 應(yīng)的實際值與期望值(即輸入量)之差的極限值，稱為穩(wěn)態(tài)誤差，它反映系統(tǒng)復(fù) 現(xiàn)輸入信號的(穩(wěn)態(tài))精度。59、尼柯爾斯圖(Nichocls圖)：將對數(shù)幅頻特性和對數(shù)相頻特性畫在一個圖上，

4、即以(度)為線性分度的橫軸，以 1()=20lgA( ”db)為線性分度的縱軸，以為參變量繪制的小(曲線，稱為對數(shù)幅相頻率特性，或稱作尼柯爾斯圖(Nichols 圖)60、零階保持器：零階保持器是將離散信號恢復(fù)到相應(yīng)的連續(xù)信號的環(huán)節(jié)，它把采樣時刻的采樣值恒定不變地保持(或外推)到下一采樣時刻。61、狀態(tài)反饋 設(shè)系統(tǒng)方程為X=Ax+Bu,y=cx ,若對狀態(tài)方程的輸入量u取u =r -Kx ,則稱狀態(tài)反饋控制。四.簡答題62、常見的建立數(shù)學(xué)模型的方法有哪幾種？各有什么特點？有以下三種：(1)機(jī)理分析法：機(jī)理明確，應(yīng)用面廣，但需要對象特性清晰,(2)實驗測試法：不需要對象特性清晰，只要有輸入輸出數(shù)

5、據(jù)即可，但適用面受限 ，(3)以上兩種方 法的結(jié)合：通常是機(jī)理分析確定結(jié)構(gòu)，實驗測試法確定參數(shù)，發(fā)揮了各自的優(yōu)點， 克服了相應(yīng)的缺點63、PD屬于什么性質(zhì)的校正？它具有什么特點 ？ 超前校正?？梢蕴岣呦到y(tǒng)的快速性，改善穩(wěn)定性64、幅值裕度，相位裕度各是如何定義的?Kg1|G(jWg)H(jWg)|/G(jWg)H(jWg)=180。¥ (Wc)=180。+/G(jWc)H(jWc),|G(jWc)H(jWc)|二165、典型的非線性特性有哪些？飽和特性、回環(huán)特性、死區(qū)特性、繼電器特性66、舉例說明什么是閉環(huán)系統(tǒng)？它具有什么特點？既有前項通道，又有反饋通道，輸出信號對輸入信號有影響，存

6、在系統(tǒng)穩(wěn)定性問 題。67.簡要畫出二階系統(tǒng)特征根的位置與單位階躍響應(yīng)曲線之間的關(guān)系。68、減小系統(tǒng)在給定信號或擾動信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差的方法主要有那些?、保證系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)（或元件）的參數(shù)具有一定的精度及線性性；、適當(dāng)增加開環(huán)增益或增大擾動作用前系統(tǒng)前向通道的增益；、適當(dāng)增加系統(tǒng)前向通道中積分環(huán)節(jié)的數(shù)目；、采用前饋控制（或復(fù)合控制）。69、連續(xù)控制系統(tǒng)或離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是什么？連續(xù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是閉環(huán)極點都位于S平面左側(cè)；離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件系統(tǒng)的特性方程的根都在Z平面上以原點為圓心的單位圓內(nèi)。70、非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)相比，有哪些特點 ？非線性系統(tǒng)的輸入和輸

7、出之間不存在比例關(guān)系，也不適用疊加定理；非線性系統(tǒng) 的穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)， 而且也與它的初始信號的大小有關(guān)； 非 線性系統(tǒng)常常會產(chǎn)生自振蕩。71、自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有哪些？自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性、結(jié)構(gòu)圖。72、定值控制系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)各有什么特點？定值控制系統(tǒng)為給定值恒定，反饋信號和給定信號比較后控制輸出信號；伺服控 制系統(tǒng)為輸入信號是時刻變化的，輸入信號的變化以適應(yīng)輸出信號的變化。73、從元件的功能分類，控制元件主要包括哪些類型的元件？控制元件主要包括放大元件、執(zhí)行元件、測量元件、補償元件。74、對于最小相位系統(tǒng)而言，若采用頻率特性法實現(xiàn)控制

8、系統(tǒng)的動靜態(tài)校正，靜態(tài)校正的理論依據(jù)是什么？動校正的理論依據(jù)是什么？靜態(tài)校正的理論依據(jù)：通過改變低頻特性，提高系統(tǒng)型別和開換增益，以達(dá)到滿 足系統(tǒng)靜態(tài)性能指標(biāo)要求的目的。動校正的理論依據(jù)：通過改變中頻段特性，使穿越頻率和相角裕量足夠大，以達(dá) 到滿足系統(tǒng)動態(tài)性能要求的目的。75、在經(jīng)典控制理論中用來分析系統(tǒng)性能的常用工程方法有那些？分析內(nèi)容有 那些？常用的工程方法：時域分析法、根軌跡法、頻率特性法；分析內(nèi)容：瞬態(tài)性能、 穩(wěn)態(tài)性能、穩(wěn)定性。76、用狀態(tài)空間分析法和用傳遞函數(shù)描述系統(tǒng)有何不同？傳遞函數(shù)用于單變量的線性定常系統(tǒng)， 屬于輸入、輸出的外部描述，著重于頻域 分析；狀態(tài)空間法可描述多變量、非線

9、性、時變系統(tǒng)，屬于內(nèi)部描述，使用時域 分析。1 滯后超前串聯(lián)校正改善系統(tǒng)性能的原因。2 慣性環(huán)節(jié)在什么條件下可以近似為比例環(huán)節(jié)。3 列舉3種非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)特性的不同之處。4 現(xiàn)實中，真實的系統(tǒng)都具有一定程度的非線性特性和時變特性，但是理論分 析和設(shè)計經(jīng)常采用線性時不變模型的原因。二人,r- j -1 -es5 零階保持器傳遞函數(shù)Gh（s）= 中是否包含積分環(huán)節(jié)？為什么？s36 .為什么說物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可能相同？舉例說明。37 .一階慣性系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位階躍函數(shù)時，如何用實驗方法確定時間常數(shù)T ?其調(diào)整時間ts和時間常數(shù)T有何關(guān)系，為什么？38 .什么是主導(dǎo)極點？主導(dǎo)極點起

10、什么作用，請舉例說明。39 .什么是偏差信號？什么是誤差信號？它們之間有什么關(guān)系？40 .根軌跡的分支數(shù)如何判斷？舉例說明。36傳遞函數(shù)是線性定常系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比，它通常不 能表明系統(tǒng)的物理特性和物理結(jié)構(gòu)，因此說物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函 數(shù)可能相同。（3分）舉例說明（2分）略，答案不唯一。37 .常用的方法（兩方法選1即可）：其單位階躍響應(yīng)曲線在 0.632 （2.5分）穩(wěn) 態(tài)值處，經(jīng)過的時間t=T （2.5分）；或在t=0處曲線斜率k=1/T,ts= （34） T38 .高階系統(tǒng)中距離虛軸最近的極點，其附近沒有零點，它的實部比其它極點的 實部的1/5還小，稱其為主導(dǎo)

11、極點。（2分）將高階系統(tǒng)的主導(dǎo)極點分析出來，利用主導(dǎo)極點來分析系統(tǒng)，相當(dāng)于降低了系統(tǒng)的階數(shù)，給分析帶來方便。（2分）舉例說明（1分）略，答案不唯一。39偏差信號：輸入信號與反饋信號之差；（1.5分）誤差信號：希望的輸出信號 與實際的輸出信號之差。（1.5分）兩者間的關(guān)系：式s）=E（sH（s）,當(dāng)H（s）=1時,式s）=E（s）（2分）40.根軌跡S平面止的分支數(shù)等于閉環(huán)特征方程的階數(shù)，也就是分支數(shù)與閉環(huán)極點的數(shù)目相同（3分）。舉例說明（2分）略，答案不唯一。36 .開環(huán)控制系統(tǒng)：是沒有輸出反饋的一類控制系統(tǒng)。具結(jié)構(gòu)簡單，價格低，易 維修。精度低、易受干擾。（2.5分）閉環(huán)控制系統(tǒng)：又稱為反饋

12、控制系統(tǒng)，具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，不易維修。但精度高，抗干擾能力強(qiáng)，動態(tài)特性好。（2.5分）37 .答案不唯一。例如：即在系統(tǒng)的輸入端加入一定幅值的正弦信號，系統(tǒng)穩(wěn)定 后的輸入也是正弦信號，（2.5分）記錄不同頻率的輸入、輸出的幅值和相位， 即可求得系統(tǒng)的頻率特性。（2.5分）38 .0型系統(tǒng)的幅頻特性曲線的首段高度為定值，20lgKo （2分）1型系統(tǒng)的首段-20dB/dec,斜率線或其延長線與橫軸的交點坐標(biāo)為 i = Ki（1.52型系統(tǒng)的首段-40dB/dec,斜率線或其延長線與橫軸的交點坐標(biāo)為 1 = K2（ 1.539.根軌跡與虛軸相交，表示閉環(huán)極點中有極點位于虛軸上，即閉環(huán)特征方程有純

13、虛根，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，可利用此特性求解穩(wěn)定臨界值。（3分）舉例，答案不唯一。如求開環(huán)傳遞函數(shù)G（s尸K/（s（s+1）（s+2）的系統(tǒng)穩(wěn)定時的 K值。根據(jù)其根軌跡與虛軸相交的交點，得到0<K<6。（2分）40.1）當(dāng)控制系統(tǒng)的閉環(huán)極點在s平面的左半部時，控制系統(tǒng)穩(wěn)定；（1分）2）如要求系統(tǒng)快速性好，則閉環(huán)極點越是遠(yuǎn)離虛軸；如要求系統(tǒng)平穩(wěn)性好，則復(fù)數(shù)極點最好設(shè)置在s平面中與負(fù)實軸成±45決角線以內(nèi)；（1分）3）離虛軸的閉環(huán)極點對瞬態(tài)響應(yīng)影響很小，可忽略不計；（1分）4）要求系統(tǒng)動態(tài)過程消失速度快，則應(yīng)使閉環(huán)極點間的間距大，零點靠近極點。即存5）在偶極子；（1分）5）如

14、有主導(dǎo)極點的話，可利用主導(dǎo)極點來估算系統(tǒng)的性能指標(biāo)。（1分）36 .開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點是什么？37 .如何用實驗方法求取系統(tǒng)的頻率特性函數(shù)？38 .伯德圖中幅頻特性曲線的首段和傳遞函數(shù)的型次有何關(guān)系?39根軌跡與虛軸的交點有什么作用？舉例說明。40.系統(tǒng)閉環(huán)零點、極點和性能指標(biāo)的關(guān)系。36. 1儕前向通路傳遞函數(shù)的乘積保持不變。（2分）2）各回路傳遞函數(shù)的乘積保持不變。（2分）舉例說明（1分）略，答案不唯一。37 .其極坐標(biāo)圖為單位圓，隨著缶從 gg變化，其極坐標(biāo)圖順時針沿單位圓轉(zhuǎn) 無窮多圈。（2.5分）圖略。（2.5分）38 .可采用以下途徑：1）提高反饋通道的精度，避免引

15、入干擾；（1.5分）2）在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，對于輸入引起的誤差，可通過增大系統(tǒng)開環(huán)放大倍 數(shù)和提高系統(tǒng)型次減小。對于干擾引起的誤差，可通過在系統(tǒng)前向通道干擾點前加積分增大放大倍數(shù)來減??；（2分）3）采用復(fù)合控制對誤差進(jìn)行補償。（1.5分）39 .開環(huán)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，具閉環(huán)只要滿足穩(wěn)定性條件，就是穩(wěn)定的，否則就是不穩(wěn)定的。（3分）舉例說明答案不唯一略。（2分）40 .保留主導(dǎo)極點即距虛軸最近的閉環(huán)極點，忽略離虛軸較遠(yuǎn)的極點。一般該極點大于其它極點5倍以上的距離；（2.5分）如果分子分母中具有負(fù)實部的零、極點在數(shù)值上相近，則可將該零、極點一起小調(diào)，稱為偶極子相消（2.5分）36 .方塊圖變換要遵

16、守什么原則，舉例說明。37 .試說明延遲環(huán)節(jié)G（s） =e*的頻率特性，并畫出其頻率特性極坐標(biāo)圖38 .如何減少系統(tǒng)的誤差？39 .開環(huán)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，具閉環(huán)是否穩(wěn)定？舉例說明40 .高階系統(tǒng)簡化為低階系統(tǒng)的合理方法是什么？36 .自動控制理論分為“經(jīng)典控制理論”和“現(xiàn)代控制理論”，（1分）“經(jīng)典控制理論”以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)（1分），以頻率法和根軌跡法為基本方法，（2分）“現(xiàn)代控制理論”以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)，（1分）。37 .要減小最大超調(diào)量就要增大阻尼比 （2分）。會引起上升時間、峰值時間變大， 影響系統(tǒng)的快速性。（3分）38 .系統(tǒng)特征方程式的所有根均為負(fù)實數(shù)或具有負(fù)的實部。（3分）或:特征方程

17、的根均在根平面（復(fù)平面、s平面）的左半部。或:系統(tǒng)的極點位于根平面（復(fù)平面、s平面）的左半部舉例說明（2分）略，答案不唯一39 .對于輸入引起的誤差，可通過增大系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)和提高系統(tǒng)型次減小。（2.5 分）對于干擾引起的誤差，可通過在系統(tǒng)前向通道干擾點前加積分增大放大倍數(shù)來減?。?.5分）。40 .如果開環(huán)零點數(shù)m小于開環(huán)極極點數(shù)n,則（n-m）趨向無窮根軌跡的方位可 由漸進(jìn)線決定。（2.5分）漸進(jìn)線與實軸的交點和傾角為：（2.5分）36 .簡要論述自動控制理論的分類及其研究基礎(chǔ)、研究的方法。37 .二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)中，如要減小最大超調(diào)量，對其它性能有何影響?38 .用文字表述系統(tǒng)穩(wěn)定的

18、充要條件。并舉例說明。39 .在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，如何來減小由輸入和干擾引起的誤差？40 .根軌跡的漸近線如何確定？36 .較高的諧振頻率（1.5分），適當(dāng)?shù)淖枘幔?.5分），高剛度（1分），較低的轉(zhuǎn) 動慣量（1分）。37 .最大超調(diào)量：單位階躍輸入時，響應(yīng)曲線的最大峰值與穩(wěn)態(tài)值之差；反映相對穩(wěn)定性；（1分）調(diào)整時間：響應(yīng)曲線達(dá)到并一直保持在允許誤差范圍內(nèi)的最短時間；反映快速性；（1分）峰值時間：響應(yīng)曲線從零時刻到達(dá)峰值的時間。反映快速性；（1分）上升時間：響應(yīng)曲線從零時刻到首次到達(dá)穩(wěn)態(tài)值的時間。反映快速性；（1分）振蕩次數(shù)：在調(diào)整時間內(nèi)響應(yīng)曲線振蕩的次數(shù)。反映相對穩(wěn)定性。（1分）38 .

19、 1»等系統(tǒng)頻率特性化為典型環(huán)節(jié)頻率特性的乘積。（2分）2）根據(jù)組成系統(tǒng)的各典型環(huán)節(jié)確定轉(zhuǎn)角頻率及相應(yīng)斜率，并畫近似幅頻折線和相頻曲線（2分）3）必要時對近似曲線做適當(dāng)修正。（1分）39 .由靜態(tài)誤差系數(shù)分析可知，在輸入相同的情況下，系統(tǒng)的積分環(huán)節(jié)越多，型次越高，穩(wěn)態(tài)誤差越?。?分）。舉例說明（2分）略，答案不唯一40 .串聯(lián)滯后校正并沒有改變原系統(tǒng)最低頻段的特性，故對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不起破壞作用。相反，還允許適當(dāng)提高開環(huán)增益，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度（2.5分）;而串聯(lián)超前校正一般不改善原系統(tǒng)的低頻特性，如果進(jìn)一步提高開環(huán)增益，使其頻率特性曲線的低頻段上移，則系統(tǒng)的平穩(wěn)性將下降。（2.5分

20、）36 .對于受控機(jī)械對象，為得到良好的閉環(huán)機(jī)電性能，應(yīng)該注意哪些方面？37 .評價控制系統(tǒng)的優(yōu)劣的時域性能指標(biāo)常用的有哪些？每個指標(biāo)的含義和作用 是什么？38 .寫出畫伯德圖的步驟。39 .系統(tǒng)的誤差大小和系統(tǒng)中的積分環(huán)節(jié)多少有何關(guān)系？舉例說明。40 .為什么串聯(lián)滯后校正可以適當(dāng)提高開環(huán)增益，而串聯(lián)超前校正則不能36 .由系統(tǒng)的微分方程；（1分）由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（1分）通過實驗的手段。（1分） 例略（2分）答案不唯一37 .當(dāng)固有頻率一定時，求調(diào)整時間的極小值，可得當(dāng)上0.707時，調(diào)整時間最短， 也就是響應(yīng)最快（3分）；又當(dāng)上0.707時，稱為二階開環(huán)最佳模型，其特點是 穩(wěn)定儲備大，靜態(tài)

21、誤差系數(shù)是無窮大。（2分）一、10,、八38 . A（e）= 中（缶）=-arctan0.1© -arctan©（2.5 分）,1，2100，2缶=0A（0）=15（0）=00=gA（叼=059） =180 （2.5 分）39 .對超前校正，由于正斜率、正相移的作用，使截止頻率附近的相位明顯上升， 增大了穩(wěn)定裕度，提高了穩(wěn)定性。（2.5分）而滯后校正是利用負(fù)斜率、負(fù)相移 的作用，顯著減小了頻寬，利用校正后的幅值衰減作用使系統(tǒng)穩(wěn)定。（2.5分）40根軌跡的起點與終點；（1分）分支數(shù)的確定；（1分）根軌跡的對稱性；（1分）實 軸上的軌跡；（1分）根軌跡的漸近線；（1分）答案不唯

22、一36 .如何求取系統(tǒng)的頻率特性函數(shù)？舉例說明。37 .為什么二階振蕩環(huán)節(jié)的阻尼比取 上0.707較好，請說明理由。 .,、，一 一10 38 .設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）=，試說明開環(huán)系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的起（s 1）（s 10）點和終點。39 .串聯(lián)校正中，超前、滯后校正各采用什么方法改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性？40 .繪制根軌跡的基本法則有哪些？36 .上升時間、峰值時間、調(diào)整時間、延遲時間反映快速性 （2.5分）。最大超調(diào)量、 振蕩次數(shù)反映相對穩(wěn)定性（2.5分）。37 .傳遞函數(shù)的型次對應(yīng)相應(yīng)的起點（2分），如0型系統(tǒng)的乃氏圖始于和終于正實軸的有限值處（1分），1型系統(tǒng)的乃氏圖始于相角為-90o的

23、無窮遠(yuǎn)處，終于坐標(biāo)原點處，（1分）2型系統(tǒng)的乃氏圖始于相角為-180o的無窮遠(yuǎn)處，終于坐標(biāo)原點處（1分）。，1 21238輸入 r（t）=t2 3 R（s）=FKa =lims2G（s） =0（2.5分）2s°s P11ess = 2=工=6 穩(wěn)態(tài)誤差無窮大（輸出不能跟隨輸入）（2.5分）lim s G（s） Ka39 .校正是指在系統(tǒng)增加新的環(huán)節(jié)以改善系統(tǒng)的性能的方法（2分）。根據(jù)校正環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式，校正可分為串聯(lián)校正、反饋校正、順饋校正三類。（3分）40 .計算機(jī)控制系統(tǒng)按功能分可以分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；（1分）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)；（1分）。監(jiān)督控制系統(tǒng)；（1分）直接數(shù)字控制系

24、統(tǒng)；（1分）按控制方式可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)（1分）36 .時域分析的性能指標(biāo)，哪些反映快速性，哪些反映相對穩(wěn)定性？37 .作乃氏圖時，考慮傳遞函數(shù)的型次對作圖有何幫助？38 .試證明？型系統(tǒng)在穩(wěn)定條件下不能跟蹤加速度輸入信號。39 .什么是校正？根據(jù)校正環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式，校正可分為幾類？40 .計算機(jī)控制系統(tǒng)按功能和控制方式可以分為哪幾類？36 .盡可能對研究的非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化處理，用線性理論進(jìn)行分析（2分）。常 用方法有忽略不計（取常值）、切線法或小偏差法（3分）37 .誤差平方積分性能指標(biāo)的特點是重視大的誤差，忽略小的誤差。（3分）原因是誤差大時其平方更大，對性能指標(biāo)的

25、影響更大，（3分）38 .（1）寫出G（ j即和NG（ jco）的表達(dá)式；（1分）。（2）分別求出o =0和切t 收時的G（jco） ; （1分）（3）求乃氏圖與實軸的交點（1分）；（4）求乃氏圖虛軸的交點（1分）；（5）必要時畫出乃氏圖中間幾點然后勾畫出大致曲線 （1分）。39 .首先僅選擇比例校正，使系統(tǒng)閉環(huán)后滿足穩(wěn)定性指標(biāo)（1.5分）。然后在此基礎(chǔ)上根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求加入適當(dāng)參數(shù)的積分校正 （1.5分）。而積分校正的加入往 往使系統(tǒng)穩(wěn)定裕量和快速性下降，再加入適當(dāng)參數(shù)的微分校正以保證系統(tǒng)和 穩(wěn)定性和快速性。如此循環(huán)達(dá)到理想的性能指標(biāo)（2分）40偶極子對：是指若在某一極點的附近同時存在一個零

26、點，而在該零點，極點 的附近又無其它的零點或極點。就稱這個極點和這個零點為一個偶極子對（3分）。由于零極點在數(shù)學(xué)上位置分別是分子分母， 工程實際中作用又相反，因此在近似 的處理上可相消，近似地認(rèn)為其對系統(tǒng)的作用相互抵消了。對于高階系統(tǒng)的分析，相當(dāng)于降低了系統(tǒng)的階數(shù)，給分析帶來方便（2分）。36 .非線性特性函數(shù)線性化的本質(zhì)和方法是什么 ？37 .分析誤差平方積分性能指標(biāo)的特點及其原因。38 .乃氏圖作圖的一般方法是什么？39 .如何用試探法來確定PID參數(shù)？40 .什么是偶極子？偶極子起什么作用，請舉例說明人閉上眼見很難達(dá)到預(yù)定的目的試從控制系統(tǒng)的角度進(jìn)行分析1如何測量得到一個不穩(wěn)定環(huán)節(jié)的穩(wěn)定

27、性？斷開閉環(huán)系統(tǒng)，測量開環(huán)頻率特征。可以通過比較輸入正選信號與輸出振幅比逐 點畫圖，也可以用系統(tǒng)分析儀。這樣可以畫出伯德圖奶奎斯特圖， 從而分析頻率 特性。2增加系統(tǒng)的開環(huán)增益，對于閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能有怎樣的影響？增大了系統(tǒng)無阻尼震蕩頻率，減小系統(tǒng)的阻尼比，降低了系統(tǒng)的動態(tài)性能。 誤差系數(shù)有所增大，減小了穩(wěn)態(tài)誤差，因而提高了系統(tǒng)的精度。3滯后超前串聯(lián)校正能夠改善系統(tǒng)性能的原因？超前：利用超前相角補償系統(tǒng)的滯后相角改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，如增加相位裕度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)的快速性。滯后：利用滯后校正的這一低通濾波所造成的高頻衰減特性，可以降低系統(tǒng) 的截止頻率，提高系統(tǒng)的相位裕度。4從控制觀點

28、分析飛機(jī)在氣流中和輪船在海浪中能保持預(yù)定航向行駛的原因。兩者的控制系統(tǒng)是采用反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)， 對于外部的擾動有一定的抑制 能力，氣流和海浪相對于系統(tǒng)是擾動，在擾動的作用下，閉環(huán)反饋系統(tǒng)能夠保持 原看來的性能。5慣性環(huán)節(jié)在什么條件下可以近似為比例環(huán)節(jié)？在什么條件下可以近似為積分 環(huán)節(jié)？ T<<1時可以近似為比例環(huán)節(jié)。T>>1是可以近似為積分環(huán)節(jié)6在調(diào)試某個采用PI控制器的控制系統(tǒng)時，發(fā)現(xiàn)輸出持續(xù)震蕩。試分析可以采 取哪些措施解決問題？7某個被控對象的模型為H(s),有人認(rèn)為只要在被控對象前串聯(lián)環(huán)節(jié) 1/H (s),這個開環(huán)控制系統(tǒng)就具有很好的性能。這種做法可行嗎？為什

29、么？8自動控制系統(tǒng)通常通過負(fù)反饋構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。簡述負(fù)反饋的主要作用。（3個）被控量直接間接地的參與控制，從而使系統(tǒng)具有自動修正偏差的作用9在繪制連續(xù)系統(tǒng)頻率特性bode圖的幅頻特性時，常采用（對數(shù)頻率一分貝） 坐標(biāo)。簡述原因。（3個）橫坐標(biāo)w以對數(shù)分度，能夠?qū)?w=0 -8緊湊地表示在一張圖上，既能夠清 楚地表明頻率特性的低頻、中頻段這些重要的頻率特性，也能夠大概地表示高頻 段部分頻率特性?？v坐標(biāo)采用分貝具有鮮明的物理意義， 而且也能將取值范圍為 0-8的頻率特性緊湊地表示在一張圖上。采用對數(shù)坐標(biāo)后，幅頻特性曲線能夠 用一些支線近似，大大簡化了伯德圖的繪制10系統(tǒng)在某個輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為無限大，是否意味著系統(tǒng)不穩(wěn)定？ 請給出明確的判斷，并簡述理由。不意味著不穩(wěn)定。對單位負(fù)反饋系統(tǒng)，當(dāng)時間t趨于無窮大時，系統(tǒng)對輸入信號響應(yīng)的實際值與期 望值（即輸入量）之差的極限值，稱為穩(wěn)態(tài)誤差，它反映系統(tǒng)復(fù)現(xiàn)輸入信號的（穩(wěn) 態(tài)）精度。 和系統(tǒng)的穩(wěn)定性無關(guān)11與勞斯判據(jù)相比，ny