华北水利水电大学-自动控制原理_联大系统成人高考函授考试答案

已知系统的结构如下图所示，单位阶跃响应的超调量σ%=16.3%，峰值时间tp=1s。试求： (1)开环传递函数G(s)；(2)闭环传递函数Φ(s)； (3)根据已知性能指标Mp%、 tp确定参数K及τ； (4)计算等速输入（恒速值R=1.5

答案是：开环传递函数|闭环传递函数|0.50|3.63|0.41|稳态误差|1.32|0.26

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 已知最小相位系统的开环对数幅频特性和串联校正装置的对数幅频特性如下图所示，原系统的幅值穿越频率为： 1、写出原系统的开环传递函数,并求其相角裕度，判断系统的稳定性；

答案是：比例环节|一个积分环节|两个惯性环节|100|10|20|-208|-28|不稳定

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 已知最小相位系统的对数幅频特性如下图所示。试求系统的开环传递函数（小数点后保留一位）

答案是：比例环节|积分环节|微分环节|惯性环节|40dB|100|31.6|100|开环传递函数

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 对于典型二阶系统，已知参数，试确定截止频率和相角裕度γ。（小数点后保留两位）

答案是：典型二阶系统|开环传递函数|2.14|4.20|2.14|相频表达式|-117|63

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 某系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，其中虚线表示校正前的，实线表示校正后的。求解： (1)确定所用的是何种串联校正性质的校正，并写出校正装置的传递函数 (2)当开环增益K=1时，求校正后系统的相位裕量γ

答案是：校正前|校正后|开环传递函数|滞后超前校正|对数幅频特性|1|-90.63|89.37

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 某控制系统的方框图如图所示，欲保证阻尼比=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为=0.25,试确定系统参数K、。（小数点后保留两位）

答案是：开环传递函数|E(s)|C(s)/R(s)|E(s)/R(s)|0.25|31.36|0.19

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 已知系统的结构如图1 所示，其中，输入信号为单位斜坡函数，求系统的稳态误差。分析能否通过调节增益，使稳态误差小于 0.2。

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 已知单位负反馈系统的开环传递函数为（1）判断系统稳定性并求相位裕量；（2）当系统有一延迟环节时，取何值才能使系统稳定；（第二问结果小数点后保留4位）（3）当输入为1(t),t时系统的稳态误差。

答案是：对数幅频特性|-114.12|65.88|系统稳定|相频特性滞后|0.0958|0|1/54

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[计算题,6.6分] 已知某单位反馈系统的闭环根轨迹图如下图所示 1、写出该系统以根轨迹增益K*为变量的开环传递函数； 2、求出分离点坐标，并写出该系统临界阻尼时的闭环传递函数。（小数点后保留两位）

答案是：1|0|-2|零度根轨迹|开环传递函数|分离点坐标|-0.73|1.15|闭环传递函数

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

设某控制系统的开环传递函数为试绘制参量k由0变至∞时的根轨迹图，并求开环增益临界值

答案是：0|-1+j|-1-j|-2/3|起始角|±2j|4|2

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

设单位反馈系统的开环传递函数为试求系统在单位阶跃输入下的动态性能（求阻尼比，超调量，峰值时间，调节时间）。（小数点后保留两位）

答案是：闭环传递函数|拉氏反变换|0.57|11.37|3.63|7|阻尼比|超调量

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

已知某单位反馈系统的开环传递函数为: 1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）； 2、确定使系统满足的开环增益的取值范围。

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

写出下图所示系统的传递函数（用梅逊公式）。

答案是：梅逊公式|4条回路|无互不接触|特征式|前向通道|1|G|s

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如图5所示： 1、写出该系统的开环传递函数； 2、求系统的相角裕度。(小数点后保留一位）

答案是：10|100|开环传递函数|幅值穿越频率|31.6|-180|相角裕度|0

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

控制系统方块图如图所示：（1）当=0时，求系统的阻尼比，无阻尼自振频率和单位斜坡函数输入时的稳态误差；（2）当=0.7时，试确定系统中的值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差；（小数点后保留两位）

答案是：开环传递函数|闭环传递函数|0.36|2.83|0.25|0.25|4

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

简述Nyquist稳定判据

答案是：平面上的开环频率响应，当w从变到时，按逆时针方向包围点（-1，j0）p次，其中p为开环传递函数具有正实部的极点数目

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

复合控制可分为哪两种情况?

答案是：按给定输入补偿的复合控制；按扰动输入补偿的复合控制

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

用期望特性法设计串联校正装置应注意哪几点？

答案是：幅频特性的低频段主要体现系统的稳态精度；高频段主要反映系统的抗干扰能力，对系统的暂态性能和稳态性能影响不大；校正装置主

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

反馈校正的优点有哪些

答案是：1、削弱被包围环节的非线性影响； 2、减小被包围环节的时间常数； 3、用局部反馈校正消除原系统中不希望的特性。

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

幅值裕度Kg的物理意义是什么

答案是：对于闭环稳定系统，如果系统的开环幅频特性再增大Kg倍，那么系统就处于临界稳定状态

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

校正装置的基本控制规律有哪几种？

答案是：比例控制规律，比例微分控制规律，比例积分控制规律，比例积分微分控制规律

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

工程上使用的性能指标大体上可分为哪三类？

答案是：稳态指标，时域指标，频域指标

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

开环对数频率特性曲线的绘制步骤简单有哪些

答案是：1、将开环频率特性化成各典型环节之积 2、分别画出各典型环节的伯德图 3、交接频率附近的修正

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

稳定裕度的表示方法有哪两种？

答案是：用开环幅相频率特性表示；用开环对数频率特性

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

怎样可以改善系统的稳态和暂态性能？

答案是：1.增加开环极点对根轨迹的影响；2.增加开环零点对根轨迹的影响。

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

增加开环极点对根轨迹的影响有哪些？

答案是：可以使根轨迹向右移动，从而降低系统的相对稳定性，增加系统响应的调节时间

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

欠阻尼二阶系统的时域性能指标有哪些？

答案是：上升时间，峰值时间，超调量，调节时间

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

相加点和分支点的移位由哪几种？

答案是：相加点前移，相加点后移，分支点前移，分支点后移

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

自动控制系统稳定的充要条件是什么

答案是：系统闭环特征方程的根全部具有负实部

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

积分环节具有哪几种重要特性？

答案是：延缓作用，积累作用，记忆作用

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

按传递函数的不同，微分环节可分为哪三种？

答案是：理想微分环节，比例微分环节，实用微分环节

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

传递函数的求取方法由哪几种？

答案是：1.微分方程经拉氏变换求取传递函数；2.用复阻抗概念求电路的传递函数。

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

建立微分方程的步骤

答案是：1、确定输入量和输出量 2、列写每个环节的微分方程 3、消去中间变量 4、整理方程

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[简答题,4分] 对于线性定常系统，按输入信号变化规律可分为哪几种？

答案是：恒值控制系统，随动控制系统，程序控制系统

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[简答题,4分] 自动控制系统的基本要求是什么？

答案是：稳定性，准确性，速动性，抗干扰性

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

自动控制系统的典型输入信号有哪些

答案是：阶跃函数，脉冲函数，斜坡函数，抛物线函数和正弦函数

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

控制系统按其工作原理可分为哪些？

答案是：开环控制系统，闭环控制系统，复合控制系统

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

闭环控制系统主要由哪3部分组成，有什么特点？

答案是：闭环控制系统主要由控制器，被控对象和测量元件组成；既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

PD属于什么性质的校正？它具有什么特点？

答案是：超前校正。可以提高系统的快速性，改善稳定性。

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

自动控制系统由哪几部分组成？

答案是：自动控制系统由被控对象和控制器组成，控制器由测量元件，给定元件，比较元件，放大元件，执行元件，校正元件组成

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

PID调节中的“P”指的是控制器。

答案是：比例

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的性能。

答案是：稳态

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[填空题,4分] 根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和。

答案是：数字控制系统

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[填空题,4分] 二阶系统当共轭复数极点位于±45°线上时，对应的阻尼比为。

答案是：0.707

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[填空题,4分] 用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_____ __图示法。

答案是：对数坐标

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有频率wn＝。

答案是：您的答案: 2

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

系统的传递函数的分布决定系统的动态特性。

答案是：零极点

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是　　　。

答案是：偏差信号

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

若系统的传递函数在右半S平面上没有，则该系统称作最小相位系统。

答案是：零点和极点

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。

答案是：小

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度。

答案是：越高

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

自动控制系统最基本的控制方式是。

答案是：反馈控制

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越越好

答案是：远

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

根轨迹法是通过直接寻找闭环根轨迹。

答案是：开环传递函数

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

对于最小相位系统一般只要知道系统的　　就可以判断其稳定性。

答案是：开环幅频特性

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

输入信号和反馈信号之间的比较结果称为。

答案是：偏差

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与相同。

答案是：传递函数

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

超前校正主要是用于改善稳定性和。

答案是：快速性

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

[填空题,4分] 在扰动作用点与偏差信号之间加上能使静态误差降为0。

答案是：积分环节

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理

某典型环节的传递函数是g(S)=1/S+2，则系统的时间常数是　　。

答案是：0.5

更新时间:2023/4/3 12:59:00
出自:华北水利水电大学-自动控制原理