第一章
1.1.1.反馈控制系统至少应具备哪三个环节?
答:检测、比较、执行。
1.1.2.什么是闭环控制系统?其控制实现的实质是什么?
闭环控制系统:系统的输出端与输入端存在反馈回路,输出量对系统有影响。控制实现的实质是:用反馈来减小偏差,用偏差纠正偏差。
1.1.3.开环与闭环控制系统各有何优缺点?
开环控制优点:系统简单、稳定性好;开环控制缺点:精确度低;闭环控制优点:控制精确度高;
闭环控制缺点:稳定性差、系统较为复杂;1.1.4.闭环控制系统的六个组成环节?
答:给定元件、反馈元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件。1.1.5.按输入量特征控制系统的分类?各有哪些典型设备?
答:恒值控制系统:冰箱、保温箱等
程序控制系统:数控加工等
伺服系统:火炮自动瞄准、伺服电机等
第二章
2.2.1.控制系统数学建模的方法有哪两种?(实验法、解析法)
答:控制系统数学模型的建立主要有实验建模和机理建模两种方法。
2.2.2.Laplace变换的微分定理、积分定理、位移定理、延迟定理、初值定理、终值定
理、时间比例尺?微分定理:??
dftdt积分定理:略,看书延时定理:??ft?τ位移定理:??e?atft初值定理:
=sFs?
f'
0????
d2ftdt2=s2Fs?sf0?f'(0)
=e?τsF(s)
limlim
终值定理:ft=sF(s)
t→∞s→0时间比例尺:略,看书
2.2.3.g(t)的象函数为G(s),e?atg(t)的拉氏变换表达式,g(t-a)的拉氏变换表达式?2.3.3.什么是系统的传递函数,与输入输出的关系?
答:e?atg(t)用位移定理得G(s+a);g(t-a)用延时定理得e?asG(s)
limlim
ft=sF(s)t→0s→∞
=F(s+a),??e?atcosωt=(s+a)2+ω2s+a答:传递函数:零初始状态下,系统的输出量与输入量的拉式变换之比。
递函数只与系统的结构有关,与系统的输入和输出无关。
2.3.4.典型环节的传递函数有哪几种?常用于改善系统动态特性的是哪一种?
答:比例环节:K
一阶微分环节:τs+1二阶微分环节:τ2s2+2ξτs+1积分环节:S
1;微分环节
惯性环节:Ts+1
1震荡环节:T2s2+2ξTs+1,s2+2ξωns+ω
n
1ω2n
2
2.3.5.
1所对应的是否振荡系统?在阶跃信号输入下该系统的输出响应是否会趋10s2+7s+1
于稳态?
2.3.6.输入x(t),输出y(t),以下关系正确的是?
3yt=xt?Gs
XO(s)Xi(s)
ξ??1,系统过阻尼,分母根没有正数,会趋向于稳定。
解:T^2=10;T=sqrt(10);7=2?ξ?T,ξ=72?10≈1.107
(1)yt=st?L?1Gs??(2)Xs=Ys?Gs得(4)√
L?1Gs=L?1[o]得(1)√
X(s)
i
解:Gs=
??(4)Ys=Gs?X(s)
X(s)2.4.7.方框图的基本组成形式?如何移动求和点和引出点时要乘以所越过的环节?
一般认为系统方框图由三种要素组成:函数方框、求和点和引出线。方框图的基本组成形式可分为三种:串联、并联和反馈连接。求和点后移或引出线前移,信号要乘以所越过得环节。2.4.8.反馈传递函数的闭环传递函数表达式?2.4.9.什么是系统开环传递函数?
把系统的主反馈通道断开,前向通道的传递函数与反馈通道的传递函数的乘积。的,把反馈作为时时刻刻的输入。(以前理解岔了,这个偏差是因为系统产生的,不能称为是干扰)
2.4.10.对于有干扰的控制系统,干扰信号与输出信号的传递函数是如何推导出的?干扰信号的传函:Φns=输出信号的传函:Xo(s)=ΦnsXo(s)N(s)Φs=1±GsH(s)B(s)ε(s)
G(s)Gks==G1sG2sH(s),自己解释的原理:闭环系统的调节是依据偏差调节
=1+GG2s1sG2(s)HsGsN(s)=1+Gs2G(s)Hs12N(s)