2023年自动控制原理概念最全整理要点.docx

自动控制原理概念最全整理要点 自动控制原理概念题1 1.在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换值比，定义为线性定常系统的传递函数。传递函数表达了系统内在特性，只与系统的结构、参数有关，而与输入量或输入函数的形式无关。 2.一个一般控制系统由假设干个典型环节构成，常用的典型环节有比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、振荡环节和延迟环节等。 3.构成方框图的根本符号有四种，即信号线、比较点、方框和引出点。 4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积。环节并联后总的传递函数是所有并联环节传递函数的代数和。 5.在使用梅森增益公式时，注意增益公式只能用在输入节点和输出节点之间。 6.上升时间tr、峰值时间tp和调整时间ts反响系统的快速性；而最大超调量mp和振荡次数那么反响系统的平稳性。 7.稳定性是控制系统的重要性能，使系统正常工作的首要条件。控制理论用于判别一个线性定常系统是否稳定提供了多种稳定判据有：代数判据（routh与hurwitz判据）和nyquist稳定判据。 8.系统稳定的充分必要条件是系统特征根的实部均小于零，或系统的特征根均在跟平面的左半平面。 9.稳态误差与系统输入信号r（t）的形式有关，与系统的结构及参数有关。 2023.系统只有在稳定的条件下计算稳态误差才有意义，所以应先判别系统的稳定性。 11.kp的大小反映了系统在阶跃输入下消除误差的能力，kp越大，稳态误差越小; kv的大小反映了系统跟踪斜坡输入信号的能力，kv越大，系统稳态误差越小； ka的大小反映了系统跟踪加速度输入信号的能力，ka越大，系统跟踪精度越高 12.扰动信号作用下产生的稳态误差essn除了与扰动信号的形式有关外，还与扰动作用点之前（扰动点与误差点之间）的传递函数的结构及参数有关，但与扰动作用点之后的传递函数无关。 13.超调量仅与阻尼比ξ有关，ξ越大，mp那么越小，相应的平稳性越好。反之， 自动控制原理概念题2 阻尼比ξ越小，振荡越强，平稳性越差。当ξ=0，系统为具有频率为wn的等幅震荡。 14.过阻尼ξ状态下，系统相应缓慢，过渡过程时间长，系统快速性差；ξ过小，相应的起始速度较快，但因震荡强烈，衰减缓慢，所以调整时间ts亦长，快速性差。 15.当ξ=0.72023时，系统的超调量mp 自动控制原理概念题6 系统动态过程的影响大。 9、反响控制系统的根本组成元件有元件、元件、元件、元件、元件。 2023、经典控制理论中，针对建立数学模型时所取的变量不同而将系统的数学模型分为： 模型、模型、模型。 11、控制系统的分析法有、。 12、、和准确性是对自动控制系统性能的根本要求。 13、二阶振荡环节的标准传递函数是。 14、一阶系统 1的单位阶跃响应为。ts。115、二阶系统的阻尼比ξ在______范围时，响应曲线为非周期过程。 16、在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差ess=______。 17、单位斜坡函数t的拉氏变换为______。 18、在单位斜坡输入信号作用下，i型系统的稳态误差ess=__________。 19、当且仅当闭环控制系统传递函数的全部极点都具有__________时，系统是稳定的。 20、线性定常系统的传递函数，是在________条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 21、控制系统的校正方式有。；；；。 22、反响控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统。 23、在某系统特征方程的劳斯表中，假设第一列元素有负数，那么此系统______。 24、根据根轨迹绘制法那么，根轨迹的起点起始于，根轨迹的终点终止于。 25、假设根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，那么这两个极点之间必定存在点。 26、线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为_____。 27、设系统的频率特性为g（j。）。r（j。）。ji（。），那么r（。）称为。 28、在小迟延及低频情况下，迟延环节的频率特性近似于的频率特性。 自动控制原理概念题7 29、Ⅰ型系统极坐标图的奈氏曲线的起点是在相角为______的无限远处。 30、根据幅相曲线与对数幅频、相频曲线的对应关系，幅相曲线单位园上一点对应对数幅频特性的线，幅相曲线单位圆外对应对数幅频特性的范围。 31、用频率校正法校正系统，在不影响系统稳定性的前提下，为了保证稳态误差要求，低频段要充分大，为保证系统的动态性能，中频段的斜率为，为削弱噪声影响，高频段增益要。 32、利用滞后网络进行串联校正的根本原理是。利用校正网络对高频信号幅值的特性，使已校正系统的下降，从而使系统获得足够的。 33、超前校正是将超前网络的交接频率1/at和1/t选择在待校正系统的两边，可以使校正后系统的和满足性能指标要求。 34、根据对数频率稳定判据判断系统的的稳定性，当幅频特性穿越0db线时，对应的相角裕度γ＜0，这时系统是；当相频特性穿越－180。线时，对应的幅频特性h＜0，这时系统是。 35、在频域设计中，一般地说，开环频率特性的低频段表征了闭环系统的；开环频率特性的中频段表征了闭环系统的；开环频率特性的高频段表征了闭环系统的； 36、滞后校正装置最大滞后角的频率。m=。 37、0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为______db/dec，高度为20lgkp。 38、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________。 39、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__________db／dec。 40、在离散控制系统中有二个特殊的环节，它们是和。 自动控制原理填空题复习 （一） 1.对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面。稳定性、快速性、准确性。 2.反响控制系统的工作原理是按偏差进行控制，控制作用使偏差消除 或减小，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。 3.系统的传递函数只与系统本身有关，而与系统的输入无关。 4.自动控制系统按控制方式分，根本控制方式有：开环控制系统、闭环自动控制原理概念题8 控制系统、混合控制系统三种。 5.传递函数g（s）的拉氏反变换是系统的单位阶跃响应。 6.线性连续系统的数学模型有电机转速自动控制系统。 7.★系统开环频率特性的低频段，主要是由惯性环节和一阶微分 环节来确定。 8.稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）点的程度表征了系统的相对 稳定性，它距离（-1，j0）点越远，闭环系统相对稳定性就越高。 9.频域的相对稳定性常用相角裕度和幅值裕度表示，工程上常用 这里两个量来估算系统的时域性能指标。 2023.某单位反响系统的开环传递函数g（s）。2，那么其开环频率特性是 s（s。5）。1。（。）。-tan0.2。-。2，开环幅频特性是a（。）。225。。4。24，开环 对数频率特性曲线的转折频率为。 11.单位负反响系统开环传递函数为g（s）。2，在输入信号r（t）=sint作 s（s。5）用下，，系统的稳态输出css（t）=，系统的稳态误差ess（t）=. 12.开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。开环系统的低频段表 征闭环系统的稳定性；开环系统的中频段表征闭环系统的动态性能；开环系统的高频段表征闭环系统的抗干扰能力。 自动控制原理填空题复习 （二） 1、反响控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反响量的差值进行的。 2、复合控制有两种根本形式。即按参考输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为g1（s）与g2（s）的环节，以并联方式连接，其等效传递 函数为g（s），那么g（s）为g1（s）+g2（s）（用g1（s）与g2（s）表示）。 。0.2t。0.5tg（t）。2023e。5e5、假设某系统的单位脉冲响应为， 自动控制原理概念题9 那么该系统的传递函数g（s）为 20235。。 s。0.2ss。0.5s 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点或无穷远。 。2023。1。（。）。tg（。。）。90。tg（t。），那么该系7、设某最小相位系统的相频特性为 统的开环传递函数为8、pi kp（1。。s） s（ts。1）控制器的输入－输出关系的时域表达式是 m（t）。kpe（t）。kpti。e（t）dt， 0t其相应的传递函数为gc（s）。k（p1。系统的稳定性能。 1，由于积分环节的引入，可以改善）tis 自动控制原理填空题复习 （三） 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、自动控制系统有两种根本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最根本的要求，假设一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，那么该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在0初始条件下、线性定常控制系统的输入拉氏变换与输出拉氏变换之比。 k（。s。1）k。2。2。 15、设系统的开环传递函数为2，那么其开环幅频特性为， 222s（ts。1）。t。。1相频特性为arctan。。。180。arctant。。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率。c对应时域性能指标调整时间ts，它们反映了系统动态过程的快速性。 自动控制原理填空题复习 （四） 1、对自动控制系统的根本要求可以概括为三个方面，即。稳定性、快速性和准确性。 2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为 自动控制原理概念题2023 传递函数。一阶系统传函标准形式是g（s）。2。n。g（s）。22s。2。。ns。。n1，二阶系统传函标准形式是ts。 13、在经典控制理论中，可采用劳斯判据、根轨迹法或奈奎斯特判据等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数，与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lga（。），横坐标为lg（。）。 6、奈奎斯特稳定判据中，z=p-r，其中p是指右半s平面的开环极点个数，z是指右半s平面的闭环极点个数，r指奈氏曲线逆时针方向