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文檔簡介
1、自動(dòng)控制原理第1次作業(yè),注釋如下:一、不定項(xiàng)選擇題(有不定個(gè)選項(xiàng)正確,共4道小題)1. 自動(dòng)控制的基本控制方式包括: 不選全或者選錯(cuò),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(dòng)控制你選擇的答案: 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確 正確正確答案:A B C解答參考:2. 以下不屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是: 不選全或者選錯(cuò),不算完成 (A) 采用了反饋&
2、#160; (B) 系統(tǒng)的響應(yīng)對擾動(dòng)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(cuò),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: B &
3、#160;正確正確答案:B解答參考:4. 自動(dòng)控制系統(tǒng)按輸入特征分類,可分為: 不選全或者選錯(cuò),不算完成 (A) 恒值系統(tǒng)和隨動(dòng)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: A 正確正確答案:A解答參考:二、主觀題(共4道小題)5. 對控制系統(tǒng)的基本要求主要包括 穩(wěn) 、 準(zhǔn) 、和 快 。6. 自動(dòng)控制系統(tǒng)的偏差是指系統(tǒng)的
4、 輸入信號 和 反饋信號 的差值。7. 簡述反饋控制系統(tǒng)的工作原理。 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(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)、測量元件以及該系統(tǒng)采用何種控制方式?工作原理:輸入端輸入期望的轉(zhuǎn)臺速度(實(shí)際上
5、是設(shè)置一定的電壓),實(shí)際的轉(zhuǎn)臺速度通過轉(zhuǎn)速計(jì)(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(jī)中,使直流電機(jī)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(shí)際的轉(zhuǎn)速測量元件: 轉(zhuǎn)速計(jì)控制器: 直流放大器執(zhí)行機(jī)構(gòu): 直流電機(jī)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(xiàng)選擇題(有不定個(gè)選項(xiàng)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(cuò),不算完成
6、; (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: 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確 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(cuò),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(dòng)態(tài)性能的信息。 (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
7、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: 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確 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(cuò),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: 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
8、選錯(cuò),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(dòng)信號你選擇的答案: C 正確正確答案:C解答參考:二、主觀題(共5道小題)5. 線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為: 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
9、 G(s)H(s) 。7. 系統(tǒng)的方框圖如下圖所示,計(jì)算傳遞函數(shù)Y(s)/R(s)。8. 假設(shè)下圖中所示的運(yùn)算放大器是理想的,各個(gè)參數(shù)取值為C=1F,R1=167k,R2=240k,R3=1k, R4=100k,試計(jì)算運(yùn)算放大器電路的傳遞函數(shù)G(s)=Vo(s)/V(s)。 9. 假設(shè)以下兩個(gè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)分別為: 試
10、寫出上述系統(tǒng)的微分方程(初始條件為零)。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(xiàng)選擇題(有不定個(gè)選項(xiàng)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(dòng)態(tài)過程可以表現(xiàn)為: 不選全或者選錯(cuò),不算完成 (A) 衰減 (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(cuò),不算完成
11、160; (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(gè)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(gè)數(shù)你選擇的答案: A 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(cuò),不算完成 (A) 臨界穩(wěn)定 (B) 穩(wěn)定 (C)
12、0;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(dāng)輸入為單位斜坡信號時(shí),其輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為: 不選全或者選錯(cuò),不算完成 (A) 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:二、主觀題(共7道小題)5. 單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算公式為
13、 。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 特征根(閉環(huán)極點(diǎn)) 都具有負(fù)實(shí)部,即都位于S平面的左半部。7. 某負(fù)反饋控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gc(s)=9/(s2+3s+9),則系統(tǒng)的無阻尼自然頻率為 3rad/s ,阻尼比為 0.5 ,系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時(shí)間為
14、0;2.33s 。8. 若某單位負(fù)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 2 型系統(tǒng),其靜態(tài)位置誤差系數(shù)Kp= 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(jì)算該系統(tǒng)的暫態(tài)性能: 超調(diào)量%,峰值時(shí)間Tp,上升時(shí)間 Tr和調(diào)整時(shí)間Ts。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。11. 某系統(tǒng)的特征方程為
15、 試確定使該系統(tǒng)穩(wěn)定的K 的取值范圍。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(xiàng)選擇題(有不定個(gè)選項(xiàng)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: 不選全或者選錯(cuò),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(diǎn)在s平面分布的情況下,繪制系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)在s平面隨某一參數(shù)變化時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 (C) 繪制根軌跡時(shí),凡是滿足幅值條件的點(diǎn)都在根軌跡上。 (D) 根軌跡起始于系統(tǒng)開環(huán)極點(diǎn)終止
16、于系統(tǒng)開環(huán)零點(diǎn)。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(cuò)誤的是: 不選全或者選錯(cuò),不算完成 (A) 根軌跡法的分支數(shù)與開環(huán)有限零點(diǎn)數(shù)m和開環(huán)有限極點(diǎn)數(shù)n中的大者相等。 (B) 當(dāng)開環(huán)有限零點(diǎn)數(shù)m小于開環(huán)有限極點(diǎn)數(shù)n時(shí),有n-m條根軌跡分支終止于無窮遠(yuǎn)處。 (C) 實(shí)軸上某區(qū)域,若其右側(cè)開環(huán)實(shí)數(shù)零、極點(diǎn)個(gè)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
17、支向右移動(dòng)則必定有一部分根軌跡分支向左移動(dòng)。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: 不選全或者選錯(cuò),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(diǎn),稱為根軌跡的: 不選全或者選錯(cuò),不算完成
18、 (A) 與虛軸的交點(diǎn) (B) 起始點(diǎn) (C) 漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn) (D) 分離點(diǎn)你選擇的答案: D 正確正確答案:D解答參考: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(shí)的根軌跡稱為 廣義根軌跡。6. 在根軌跡的條件方程中, 相角 條件是決定根軌跡的充分必要條件。7. 根軌跡
19、是開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從 零 變化到 無窮 時(shí),閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在s平面上變化的 軌跡 。8. 已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:(1) 確定實(shí)軸上的根軌跡;(2) 確定根軌跡的分離點(diǎn);(3)
20、160; 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。9. 某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:試求:(1) 實(shí)軸上的分離點(diǎn)和與該點(diǎn)對應(yīng)的增益K;(2) 當(dāng)有兩個(gè)閉環(huán)特征根位于虛軸上時(shí),系統(tǒng)的增益值和特征根;(3) K=6時(shí)的閉環(huán)特征根;(4)
21、0; 畫出根軌跡圖。 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: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(xiàng)選擇題(有不定個(gè)選項(xiàng)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(cuò),不算完成 (A) 根軌跡圖 (B) Bode圖 (C) Nyquist圖 (D) 信號流圖你選擇的答案: 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確 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(diǎn)在s
22、右半平面的個(gè)數(shù),當(dāng)w從-變化到時(shí),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(cuò),不算完成 (A) 奈奎斯特曲線不包圍(-1,j0)點(diǎn),且p=0,則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。 (B) 奈奎斯特曲線按逆時(shí)針方向包圍(-1,j0)點(diǎn)p周,則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。 (C) 奈奎斯特曲線按順時(shí)針方向包圍(-1,j0)點(diǎn)p周,則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。 (D) 奈奎斯特曲線按順時(shí)針方向包圍(-1,j0)點(diǎn)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(dāng) 時(shí),其相位為: 不選全或者選錯(cuò),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:二、主觀題(共6道小題)4. 奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù) 是依據(jù)開環(huán)頻率特性來判斷
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