第一章 1.开环控制和闭环控制的主要区别是什么? 2.电加热炉炉温控制中,热电阻丝端电压U及炉内物体质量M的变化,哪个是控制量?哪 个是扰动?为什么? 3.简述自动控制所起的作用是什么? 4.恒值调节和随动调节的区别是什么? 5.简述自动控制电加热炉炉温控制的原理。 6.比较被控量输岀和给定值的大小,根据其偏差实现对被控量的控制,这种控制方式称 为 简述控制系统由哪三大部分组成? 反馈控制系统是指:a.负反馈b.正反馈答案a负反馈 2.反馈控制系统的特点是:答案控制精度高、结构复杂 3.开环控制的特点是:答案控制精度低、结构简单 4.闭环控制系统的基本环节有:给定、比较、控制、对象、反馈 5.自控系统各环节的输岀量分别为:给定量、反馈量、偏差、控制量输出量 第二章 6.自控系统的数学模型主要有以下三种:微分方程、传递函数、频率特性 7.实际的物理系统都是:a非线性的b线性的a非线性的 8.线性化是指在工作点附近用代替曲线。切线 9.传递函数等于输出像函数比输入像函数。 10.传递函数只与系统结构参数有关,与输出量、输入量无关 1].·惯性环节的惯性时间常数越大,系统快速性越差 1.由 laplace变换的微分定理,L(x"(t)= 2.水位控制系统微分方程为q-q。=c,其中q,q为进出口水流量,c和h为水池底面 积和水位,q和h分别是控制量和被控量。如果qn=k(k为常数),试将此非线性方 程在某个稳态工作点q,h附近线性化 3.如图质量、弹簧、摩擦系统,k和r分别为弹簧系数和摩擦系数,u(t为外力,试写出系 统的传递函数表示G(s)=y(s)/(s) 23.机电控制系统中电压u(t),转速Ω2(t)分别为输入、输出量,各部分运动关系的 laplace 变换为: M(s)=(Js+f)Q(s) E(s)=bQ U(s)-E(s)=(LS+R)/(s) M(s=d(s) 式中M()为力矩,E()为感应电动势,I(l)为感应电流,J、f、L、R、b、d为非零常
第一章 1．开环控制和闭环控制的主要区别是什么？ 2. 电加热炉炉温控制中，热电阻丝端电压 U 及炉内物体质量 M 的变化，哪个是控制量？哪 个是扰动？为什么？ 3. 简述自动控制所起的作用是什么？ 4．恒值调节和随动调节的区别是什么？ 5. 简述自动控制电加热炉炉温控制的原理。 6．比较被控量输出和给定值的大小，根据其偏差实现对被控量的控制，这种控制方式称 为 。 7．简述控制系统由哪三大部分组成？ 1． 反馈控制系统是指：a.负反馈 b.正反馈 答案 a.负反馈 2． 反馈控制系统的特点是：答案 控制精度高、结构复杂 3． 开环控制的特点是：答案 控制精度低、结构简单 4． 闭环控制系统的基本环节有：给定、比较、控制、对象、反馈 5． 自控系统各环节的输出量分别为： 给定量、反馈量、偏差、控制量输出量。 第二章 6． 自控系统的数学模型主要有以下三种：微分方程、传递函数、频率特性 7． 实际的物理系统都是：a.非线性的 b.线性的 a.非线性的 8． 线性化是指在工作点附近用 代替曲线。 切线 9． 传递函数等于输出像函数比输入像函数。 10．传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。 11． 惯性环节的惯性时间常数越大，系统快速性越差。 1. 由 laplace 变换的微分定理， L x t ( ( )) = 。 2. 水位控制系统微分方程为 i o dh q q c dt − = ，其中 , i o q q 为进出口水流量，c 和 h 为水池底面 积和水位， i q 和 h 分别是控制量和被控量。如果 o q k h = (k 为常数)，试将此非线性方 程在某个稳态工作点 * * 0 q h, 附近线性化。 3. 如图质量、弹簧、摩擦系统，k 和 r 分别为弹簧系数和摩擦系数，u(t)为外力，试写出系 统的传递函数表示 G s y s u s ( ) ( )/ ( ) = 。 23．机电控制系统中电压 u(t)，转速 (t)分别为输入、输出量，各部分运动关系的 laplace 变换为： M s Js f s ( ) ( ) ( ) = + E s b s ( ) ( ) = U s E s Ls R I s ( ) ( ) ( ) ( ) − = + M s dI s ( ) ( ) = 式中 M t() 为力矩， Et() 为感应电动势， It() 为感应电流，J、f、L、R、b、d 为非零常 m y(t) u(t) k r
数,试画出总的系统方框图。 4.试列举二种子系统常用的连结方式,并画出示意图 5.复杂方框图简化应注意哪些原则(至少列出四项) 6.将环节G(s)的输出信号作为环节G2(s)的输入信号,则总的系统传递函数 为 7.二个环节G(s)和G2(s)有相同输入,总的系统输出为二个环节输出的代数和,则总的系 统传递函数为 8已知系统信号流图如左,试画出它的传递函数方框图。 D(s) 11.线性系统的齐次性和叠加性是指什么? 2.线性系统的特点是信号具有 性和 性 14.简述非线性函数y=f(x)在工作点y=f(x)附近线性化的过程。 1.信号流图中,进入节点的信号有二个流出分支,则每个支路信号的大小是原信号的 13.什么是定常系统? 14.在控制实践中,为什么总可以把一个模型作线性化处理? 23.u9 如图液位系统,Q,Q。为进出口水流量,R为出水管水阻 Q。水池底面积为C,试建立液位系统的微分方程 C 24.求下列微分方程的 Laplace变换 x+3x+6x=0,x(0)=0,x(0)=3 D(S) 已知系统方框图如左,写出从U(s)到Y(s)的传递函数。 U(S) 1.凡是具有叠加性和齐次性的系统称为」 12.试说明二个系统G(s)和G2(s)是串联的 13.具有什么特性的系统是线性系统 14.倒立摆微分方程∫=m0- mg sin是非线性的,试说明如何在平衡点B=0附近作线性 处理?
数，试画出总的系统方框图。 4. 试列举二种子系统常用的连结方式，并画出示意图。 5. 复杂方框图简化应注意哪些原则(至少列出四项) 6. 将环节 1 G s( ) 的 输 出 信 号 作 为 环 节 2 G s( ) 的 输 入 信 号 ， 则 总 的 系 统 传 递 函 数 为 。 7. 二个环节 1 G s( ) 和 2 G s( ) 有相同输入，总的系统输出为二个环节输出的代数和，则总的系 统传递函数为 。 8.已知系统信号流图如左，试画出它的传递函数方框图。 11．线性系统的齐次性和叠加性是指什么？ 2. 线性系统的特点是信号具有 性和 性。 14. 简述非线性函数 y f x = ( ) 在工作点 ( ) o o y f x = 附近线性化的过程。 1. 信号流图中，进入节点的信号有二个流出分支，则每个支路信号的大小是原信号的 。 13. 什么是定常系统？ 14. 在控制实践中，为什么总可以把一个模型作线性化处理？ 23． 如图液位系统， , Q Qi o 为进出口水流量，R 为出水管水阻， 水池底面积为 C，试建立液位系统的微分方程。 24. 求下列微分方程的 Laplace 变换： x x x x x + + = = = 3 6 0, (0) 0, (0) 3 25. 已知系统方框图如左，写出从 U(s)到 Y(s)的传递函数。 1. 凡是具有叠加性和齐次性的系统称为 。 12. 试说明二个系统 1 G s( ) 和 2 G s( ) 是串联的。 13. 具有什么特性的系统是线性系统？ 14. 倒立摆微分方程 f ml mg = − sin 是非线性的，试说明如何在平衡点 0 O = 附近作线性 处理？ U(s) E D(s) G1 y 1 y(s) G4 G2 －G3 H C Qo Qi R G4 G1 G2 G3 D(S) U(S) Y(S)
15.复杂方框图简化应注意哪些原则?(至少列出四项) 20.如果一个系统不能被它的传递函数完全表征,在稳定性方面意味着什么? D(S) 已知系统框图如左,试画出它的信号流图 1.输入u(t),输出y(t)的延时为r的系统,t时刻输入u(t)得到t时刻输出为」 2.传递函数阶次为n的分母多次式的根被称为系统的 共有 1l.试说明二个系统G1(s)和G2()是并联的。 3.系统数学建模的主要步骤有哪四步 如图LR-C电路,输入电压为u(t),输出量为电容 二端电压ut),试确定其传递函数u(s)/u(s) R CT ue(t) 7.信号流图中,如果进入节点的信号有二个流出分支,则每个支路信号的大小是原信号的 10.数学模型是用来描述系统中各种信号或变量的」 关系的。 12.试说明二个系统G(s)和G1(s)是反馈联结的 13.具有什么特征的系统是线性系统? 14.什么是传递函数的零点,极点和传递系数? 14.简述非线性函数y=f(x)在工作点yn=f(x)附近线性化的过程。 4.最小相位系统是指系统的开环传递函数的零点和极点 、求系统传递函数。(每小题5分,共计15分) 1.求电路网络传递函数 R Ue G(S户1(LCS*S+RCS+1) G(SLCS*S/(LCS*S+RCS+1) Ur rUc
15. 复杂方框图简化应注意哪些原则？（至少列出四项） 20. 如果一个系统不能被它的传递函数完全表征，在稳定性方面意味着什么？ 24. 已知系统框图如左，试画出它的信号流图。 1. 输入 u(t)，输出 y(t)的延时为 的系统，t 时刻输入 u(t)得到 t 时刻输出为 。 2. 传递函数阶次为 n 的分母多次式的根被称为系统的 ，共有 个。 11. 试说明二个系统 1 G s( ) 和 2 G s( ) 是并联的。 13. 系统数学建模的主要步骤有哪四步？ 23. 如图 L-R- C 电路，输入电压为 u(t)，输出量为电容 二端电压 uc(t)，试确定其传递函数 uc(s)/u(s)。 7. 信号流图中，如果进入节点的信号有二个流出分支，则每个支路信号的大小是原信号的 。 10. 数学模型是用来描述系统中各种信号或变量的 关系的。 12. 试说明二个系统 1 G s( ) 和 2 G s( ) 是反馈联结的。 13. 具有什么特征的系统是线性系统？ 14. 什么是传递函数的零点，极点和传递系数？ 14. 简述非线性函数 y f x = ( ) 在工作点 ( ) o o y f x = 附近线性化的过程。 4. 最小相位系统是指系统的开环传递函数的零点和极点 。 一、求系统传递函数。（每小题 5 分，共计 15 分） 1．求电路网络传递函数 G(S)=1/(LCS*S+RCS+1) G(S)=LCS*S/(LCS*S+RCS+1) G4 G1 G2 G3 D(S) u(S) y(S) u(t) uc(t) L C i1 R
G(SFRCS/(LCS S+RCS+1) G(SFP(RICS+1)/(CRIS B+1) B=R2/(R+R2) R1 U U Uc R2/R1(R1CS+1) I/RICS) R1 L Y C R2 U R2 R1+R R21 R1R2C+L-S+1 R1+R2 R1+R2 化简方框图,求传递函数 R(S) C(S) 921248314 G1G2G 3G4 1+G1G2G3G4H1+G2G3H2+G3G4H3 H3 C(S) G1G2G3G4 1+G1G2G3G4+G2G3+G1G2+G3G4
G(S)=RCS/(LCS*S+RCS+1) G(S)=β(R1CS+1)/ (CR1Sβ+1) β=R2/(R1+R2 ) -R2/[R1(R1CS+1)] -1/(R1CS) 2．化简方框图，求传递函数
a6圆 C(S) G1G2G 3G 1+G1G2+G3G4+G2G3 G1[1G2] -2+G1G2 3.实验测得系统幅频渐近线如下图,求对应的传递函数。 db AL () 40 G(S)= s(S+1) (s) s(S+1) db↑L() 0个<20 20 0.11 100 100(0.1S+1) G(S) (S+1)(10S+1 s2(0.01S+1) 4.某环节的特性由关系式 C=12.65R1 确定,求输入量R在0.25附近作微小变化时的线性化增量方程。 △C=12.11△R
3．实验测得系统幅频渐近线如下图，求对应的传递函数。 4．某环节的特性由关系式 确定，求输入量 R 在 0.25 附近作微小变化时的线性化增量方程。 ΔC=12.11ΔR