國家開放大學2024年秋《機電控制工程基礎-四川》形考任務1-4參考答案

國家開放大學2024年秋《機電控制工程基礎-四川》形考任務1234參考答案自動控制就是在人直接參與的情況下，利用控制裝置使生產過程的輸出量按照給定的規(guī)律運行或變化。對錯反饋控制系統(tǒng)通常是指正反饋。對錯所謂反饋控制系統(tǒng)就是的系統(tǒng)的輸出必須全部返回到輸入端。對錯給定量的變化規(guī)律是事先不能確定的，而輸出量能夠準確、迅速的復現給定量，這樣的系統(tǒng)稱之為隨動系統(tǒng)。對錯自動控制技不能提高勞動生產率。對錯對于一般的控制系統(tǒng)，當給定量或擾動量突然增加時，輸出量的暫態(tài)過程一定是衰減振蕩。對錯對于一般的控制系統(tǒng)，當給定量或擾動量突然增加某一給定值時，輸出量的暫態(tài)過程可能出現單調過程。對錯被控制對象是指要求實現自動控制的機器、設備或生產過程。對錯任何物理系統(tǒng)的特性，精確地說都是非線性的，但在誤差允許范圍內，可以將非線性特性線性化。對錯自動控制中的基本的控制方式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制和復合控制。對錯一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數為1/s，則該環(huán)節(jié)為一個微分環(huán)節(jié)。對錯控制系統(tǒng)的數學模型不僅和系統(tǒng)自身的結構參數有關，還和外輸入有關。對錯控制系統(tǒng)的傳遞函數取決于自身的結構與參數，和外輸入無關。對錯傳遞函數模型可以用來描述線性系統(tǒng)，也可以用來描述非線性系統(tǒng)。對錯系統(tǒng)的傳遞函數為K／s（s＋2),，則該系統(tǒng)有兩個極點。對錯傳遞函數是物理系統(tǒng)的數學模型，但不能反映物理系統(tǒng)的性質，因而不同的物理系統(tǒng)能有相同的傳遞函數。對錯某環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量的關系為y(t)=Kx(t)，K是一個常數，則稱其為比例環(huán)節(jié)。對錯對于同一系統(tǒng)，根據所研究問題的不同，可以選取不同的量作為輸入量和輸出量，所得到的傳遞函數模型是不同的。對錯在零初始條件下，傳遞函數定義為輸出和輸入之比。對錯控制系統(tǒng)傳遞函數分子中s的最高階次表示系統(tǒng)的階數。對錯開環(huán)控制系統(tǒng)的精度主要取決于（）。反饋元件放大元件校正元件系統(tǒng)的校準精度反饋控制系統(tǒng)通常是指（）。正反饋負反饋干擾反饋混合反饋如果系統(tǒng)的輸出端和輸入端之間不存在反饋回路，這樣的系統(tǒng)一定是（）

。開環(huán)控制系統(tǒng)正反饋環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)復合反饋系統(tǒng)輸出端與輸入端間存在反饋回路的系統(tǒng)一定是（）。開環(huán)控制系統(tǒng)正反饋環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)有差控制系統(tǒng)數控機床系統(tǒng)是由程序輸入設備、運算控制器和執(zhí)行機構等組成，它屬于以下（）

。恒值控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)隨動控制系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)

（）是控制信號與主反饋信號之差。偏差信號誤差信號輸出信號干擾信號

（）是指系統(tǒng)輸出量的實際值與希望值之差。偏差信號誤差信號輸出信號干擾信號以下（）的給定量是一個恒值。無靜差系統(tǒng)有靜差系統(tǒng)脈沖控制系統(tǒng)恒值控制系統(tǒng)輸入量為已知給定值的時間函數的控制系統(tǒng)被稱為（）。程序控制系統(tǒng)有靜差系統(tǒng)脈沖控制系統(tǒng)恒值控制系統(tǒng)

（）是控制系統(tǒng)正常工作的首要條件，而且是最重要的條件。平滑性快速性準確性穩(wěn)定性已知線性系統(tǒng)的輸入為單位階躍函數，系統(tǒng)傳遞函數為G(s)，則輸出Y(s)的正確表達式是（B）。A、B、C、X(s)=Y(s)·G(s)D、Y(s)=s·G(s)傳遞函數表示（）

環(huán)節(jié)。微分積分比例滯后控制系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數的分母多項式的根稱為該系統(tǒng)的（）

。開環(huán)極點閉環(huán)極點閉環(huán)零點開環(huán)零點控制系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數的分子多項式的根稱為該系統(tǒng)的（）。開環(huán)極點閉環(huán)極點閉環(huán)零點開環(huán)零點單位斜坡函數的拉氏變換式為（）

。s1/s1/s21一階系統(tǒng)的傳遞函數為則其時間常數為（）。0.5421已知線性系統(tǒng)的輸入x(t)，輸出y(t)，傳遞函數G(s)，則正確的關系是（）

。y(t)=x(t)·L-1[G(s)]Y(s)=G(s)·X(s)X(s)=Y(s)·G(s)Y(s)=G(s)/X(s)控制系統(tǒng)的傳遞函數為則該系統(tǒng)的極點為（）

。0,-2,-0.250,-2,-20,0,-2,-0.250,0,2,0.25傳遞函數為它包括的典型環(huán)節(jié)有（）

。積分環(huán)節(jié)和比例環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)慣性環(huán)節(jié)和比例環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)傳遞函數可用來作為系統(tǒng)的數學模型（）。線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)和線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)所有類型的系統(tǒng)

時間常數T越大，一階系統(tǒng)跟蹤單位斜坡輸入信號的穩(wěn)態(tài)誤差越小。對錯二階系統(tǒng)在欠阻尼下階躍響應表現為等幅振蕩的形式。對錯一階系統(tǒng)的動態(tài)響應速度和其時間常數有關。對錯兩個二階系統(tǒng)若具有相同的阻尼比，則這兩個系統(tǒng)具有大致相同的超調量。對錯兩個二階系統(tǒng)具有相同的超調量，則這兩個系統(tǒng)具有相同的無阻尼自振蕩角頻率對錯一階系統(tǒng)的時間常數越小，其動態(tài)響應速度越快。對錯二階系統(tǒng)的調節(jié)時間和阻尼比及無阻尼自振蕩角頻率的乘積成反比。對錯二階系統(tǒng)的阻尼比越小，振蕩性越強。對錯對于Ⅰ型系統(tǒng)，在單位階躍輸入信號下的穩(wěn)態(tài)誤差為零。對錯勞斯表第一列系數符號改變了兩次，說明該系統(tǒng)有兩個根在右半s平面。對錯如果在擾動作用下系統(tǒng)偏離了原來的平衡狀態(tài)，當擾動消失后，系統(tǒng)能夠以足夠的準確度恢復到原來的平衡狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則，系統(tǒng)不穩(wěn)定。對錯在計算中勞斯表的某一行各元素均為零,說明特征方程有關于原點對稱的根。對錯0型系統(tǒng)在階躍輸入作用下存在穩(wěn)態(tài)誤差,常稱有差系統(tǒng)。對錯0型系統(tǒng)不能跟蹤斜坡輸入，Ⅰ型系統(tǒng)可跟蹤，但存在誤差，Ⅱ型及以上在斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為零。對錯二階系統(tǒng)在零阻尼下，其極點位于S平面的右半平面。對錯二階欠阻尼系統(tǒng)，其阻尼比越大，系統(tǒng)的平穩(wěn)性越好。對錯系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和其穩(wěn)定性一樣，均取決于系統(tǒng)自身的結構與參數。對錯兩個二階系統(tǒng)具有相同的超調量，則這兩個系統(tǒng)具有相同的無阻尼自振蕩角頻率。對錯當固定，增加時，二階欠阻尼系統(tǒng)單位階躍響應的調節(jié)時間將減小。對錯若系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則它的開環(huán)增益為（

）12510二階系統(tǒng)的傳遞函數，則該系統(tǒng)是（

）臨界阻尼系統(tǒng)欠阻尼系統(tǒng)過阻尼系統(tǒng)零阻尼系統(tǒng)若保持二階系統(tǒng)的ζ不變，提高ωn，則可以（

）。減少超調量減少調節(jié)時間增加調整時間增大超調量設系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)

（）。穩(wěn)定臨界穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定性不確定某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數可能是（

）。A.K/(Ts+1)B.(s+d)/(s(s+a)(s+b))C.K/(s(s+a))D.K/(s2(s+a))參考答案：D單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為，當輸入為單位斜坡函數時，其穩(wěn)態(tài)誤差為（

）。00.254已知二階系統(tǒng)單位階躍響應曲線呈現出等幅振蕩，則其阻尼比可能為（

）。0.60.70701系統(tǒng)的傳遞函數，其系統(tǒng)的增益和型次為

（

）。5，25/4，25，45/4，4若保持二階系統(tǒng)的ωn不變，提高ζ，則可以（

）。提高上升時間和峰值時間減少上升時間和峰值時間提高上升時間和調整時間減少上升時間和超調量二階系統(tǒng)的傳遞函數，其阻尼比ζ是（

）。0.5124二階系統(tǒng)的兩個極點均位于負實軸上，則其在階躍輸入下的輸出響應表現為（）

。衰減振蕩單調上升并趨于穩(wěn)態(tài)值振蕩發(fā)散等幅振蕩已知二階系統(tǒng)單位階躍響應曲線不呈現振蕩特征，則其阻尼比可能為（

）。0.7070.610以下關于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念正確的是（

）。它只決定于系統(tǒng)的結構和參數它只決定于系統(tǒng)的輸入和干擾與系統(tǒng)的結構和參數、輸入和干擾有關它始終為0當輸入為單位階躍函數，對于開環(huán)放大系數為k的I型系統(tǒng)其穩(wěn)態(tài)誤差為（）00.1/k1/（1+k）時域分析法研究自動控制系統(tǒng)時最常用的典型輸入信號是

（

）。脈沖函數斜坡函數拋物線函數階躍函數設控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，該系統(tǒng)為

（

）。0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)II型系統(tǒng)III型系統(tǒng)一階系統(tǒng)的時間常數T越大，則系統(tǒng)的輸出響應達到穩(wěn)態(tài)值的時間（）越長越短不變不定設系統(tǒng)的傳遞函數為，則系統(tǒng)的阻尼比為（

）。2551/21二階系統(tǒng)當0<ζ<1時，如果增加ζ，則輸出響應的最大超調量將（

）。增加減小不變不定某二階系統(tǒng)阻尼比為0.2，則系統(tǒng)階躍響應為(

)。發(fā)散振蕩單調衰減衰減振蕩等幅振蕩

根軌跡起始于開環(huán)極點，終止于開環(huán)零點。對錯根軌跡是連續(xù)的，對稱于實軸。對錯在實軸上根軌跡分支存在的區(qū)間的右側，開環(huán)零、極點數目的總和為偶數。對錯若在實軸上相鄰開環(huán)極點之間存在根軌跡，則在此區(qū)間上一定有分離點。對錯若在實軸上相鄰開環(huán)零點之間存在根軌跡，則在此區(qū)間上一定有匯合點。對錯根軌跡漸進線傾角大小為。對錯獨立的漸近線共有n-m條。對錯某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)極點個數為4，則系統(tǒng)根軌跡的分支數為2。對錯單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為則其根軌跡的漸近線和實軸的夾角為。對錯單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則根軌跡的分支數為2，分別起始于0和－4。對錯系統(tǒng)的型別是根據系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數中積分環(huán)節(jié)的個數來確定的。對錯在輸入一定時，增大開環(huán)增益，可以減小穩(wěn)態(tài)誤差；增加開環(huán)傳遞函數中的積分環(huán)節(jié)數，可以消除穩(wěn)態(tài)誤差。對錯最佳工程參數是以獲得較小的超調量為設計目標，通常阻尼比為1.對錯系統(tǒng)最大超調量指的是響應的最大偏移量與終值的差與的比的百分數，即。對錯若開環(huán)傳遞函數G(s)H(s)不存在復數極點和零點，則（

）。沒有出射角和入射角有出射角和入射角有出射角無入射角無出射角有入射角n階系統(tǒng)有m個開環(huán)有限零點，則有（

）條根軌跡終止于S平面的無窮遠處。n–mm–nnm開環(huán)傳遞函數為,則實軸上的根軌跡為（

）。(-3，∞)(0，∞)(-∞，-3)(-3，0)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（

）。(-3，-2)和（0，∞）(-∞，-3)和(-2，0)(0，2)和(2，∞)(-∞，0)和(2，3)根軌跡上的點應滿足的幅角條件為（

）。-11±(2k+1)π/2

(k=0,1,2,…)±(2k+1)π(k=0,1,2,…)根據（

）條件是否滿足來判斷S平面上的某個點是否為根軌跡上的點。幅值條件相（幅）角條件特征方程傳遞函數系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為，實軸上的根軌跡有（

）。參考答案：(-∞；-3)和(-2；0)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則根軌跡的漸近線傾角為（

）。二階系統(tǒng)當0<ζ<1時，如果增加ζ，則輸出響應的最大超調量將

（

）。增加減小不變不定一階系統(tǒng)的階躍響應，

(

)

。當時間常數T較大時有振蕩當時間常數T較小時有振蕩有振蕩無振蕩控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則該系統(tǒng)的型別為（

）。Ⅰ型Ⅱ型0型Ⅲ型二階控制系統(tǒng)的特征參數為（）

。阻尼比無阻尼自振蕩角頻率阻尼比和無阻尼自振蕩角頻率回路參數欠阻尼的二階系統(tǒng)的單位階躍響應為

（

）。等幅振蕩衰減振蕩單調上升發(fā)散振蕩過阻尼二階系統(tǒng)的兩個極點位于

（

）。虛軸上實軸的相同位置上實軸的不同位置上復平面上二階系統(tǒng)振蕩程度取決于(

)。阻尼比無阻尼自振蕩角頻率阻尼比和無阻尼自振蕩角頻率時間常數二階欠阻尼系統(tǒng)的調節(jié)時間和(

)成反比。阻尼比無阻尼自振蕩角頻率阻尼比和無阻尼自振蕩角頻率的乘積時間常數一階系統(tǒng)的單位階躍響應為（）。等幅振蕩衰減振蕩單調上升并趨近于1發(fā)散振蕩線性系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則

（）位于復平面的左半平面。開環(huán)極點開環(huán)零點閉環(huán)極點閉環(huán)極點和閉環(huán)零點輸入相同時，系統(tǒng)型次越高，穩(wěn)態(tài)誤差

(

B

).越大越小不確定不變

頻率特性是線性系統(tǒng)在單位階躍函數作用下的輸出響應。對錯二階振蕩環(huán)節(jié)低頻漸近線為0分貝線，高頻漸近線為斜率為20dB/dec的直線。對錯一階慣性環(huán)節(jié)的轉折頻率為1/T。對錯積分環(huán)節(jié)的對數相頻特性為+90°的直線。對錯對數幅頻特性的漸近線與精確曲線相比，最大誤差發(fā)生在轉折頻率處。對錯傳遞函數的極點和零點均在s平面左半平面的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)。對錯控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)自身的結構和參數及外輸入有關。對錯最小相位系統(tǒng)的對數幅頻特性和對數相頻特性是一一對應的。對錯比例環(huán)節(jié)的幅相特性是平面實軸上的一個點。對錯（0.4，和填空題60互斥）比例環(huán)節(jié)穩(wěn)態(tài)正弦響應的振幅是輸入信號的K倍，且響應與輸入同相位。對錯積分環(huán)節(jié)的幅值與ω成正比，相角恒為90°。對錯二階振蕩環(huán)節(jié)的對數幅頻特性的低頻段漸近線是一條-20dB/dec的直線，高頻段漸近線是一條斜率為-40dB/dec的直線。對錯系統(tǒng)對數幅頻特性的高頻段具有較大的斜率，可增強系統(tǒng)的抗高頻干擾能力。對錯時滯環(huán)節(jié)不影響系統(tǒng)的幅頻特性，但會影響系統(tǒng)的相頻特性。對錯二階振蕩環(huán)節(jié)的輸出信號相位始終是滯后輸入，滯后的極限為90°。對錯（與單選第22小題互斥，0.5）PI校正是相位超前校正。對錯（與單選第27小題互斥，0.5）PD校正是相位超前校正。對錯滯后校正主要是利用其高頻衰減特性提高系統(tǒng)的開環(huán)增益，不能提高穩(wěn)態(tài)精度以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對錯超前校正由于頻帶加寬，所以對高頻干擾較敏感。對錯超前校正不適用于要求有快的動態(tài)響應的場合。對錯ω從0變化到+∞時，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標圖為（

）。圓半圓橢圓雙曲線一階微分環(huán)節(jié)，當頻率時，則相頻特性為（

）。45°-45°90°-90°最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，其（

）。振蕩次數越多穩(wěn)定裕量越大相位變化越小穩(wěn)態(tài)誤差越小一般開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的（

）性能。動態(tài)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定性快速性某環(huán)節(jié)的傳遞函數為，它的對數幅頻率特性隨K值增加而（

）。上移下移左移右移設積分環(huán)節(jié)的傳遞函數為G(s)=K/s，則其頻率特性幅值（

）。A.K/ωB.K/(ω*ω)C.1/ωD.1/(ω*ω)參考答案：A在用實驗法求取系統(tǒng)的幅頻特性時，一般是通過改變輸入信號的（

）來求得輸出信號的幅值。相位頻率穩(wěn)定裕量時間常數II型系統(tǒng)對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（

）。–60（dB/dec）–40（dB/dec）–20（dB/dec）0（dB/dec）比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=（

）。0°-90°90°-180°積分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ（ω）=（

）.(0.5)0°-90°90°-180°微分環(huán)節(jié)