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连接点没有采样开关,其等效传递脉冲函数为G1G2(z)q
28、根据系统的输出量是否反馈至输入端,可分为开环控制系统与闭环控制系统。
29、家用空调温度控制、电梯速度控制等系统属于闭环控制系统:
30、经典控制理论的分析方法主要有时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法。
二、基本知识2
1、开环控制系统的的特征是没有()
A.执行环节B.给定环节
C.反馈环节D.放大环节
2、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的()
A、低频段B、中频段C、高频段D、均无关
50
3、若系统的开环传递函数为一,则它的开环增益为()
s(5s10)
A.5
B.10
C.50
D.100
6—般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为()
7、若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点,
A.非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统
8、关于传递函数,错误的说法是()
A传递函数只适用于线性定常系统;
B传递函数不仅取决于系统的结构与参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响;
C传递函数一般是为复变量s的真分式;
D闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
9、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果()
14、最小相位系统的开环增益越大,其()
A.振荡次数越多B.稳定裕量越大
C.相位变化越小D.稳态误差越小
15、稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为()
A.esslimE(s)B.ess目叫sE(s)
C.esslimE(s)D.esslimsE(s)
ss
10s1
则该校正装置属于()
16、若某串联校正装置的传递函数为竺」
17、对于离散控制系统,下例说法错误的是(
关的位置有关
18、对于离散控制系统,下例说法错误的是(
20、II型系统的对数幅频特性的低频段渐近线斜率为(
A.-60(dB/dec)B.-0
(dB/dec)C.^20(dB/dec)D.0(dB/dec)
Ts1
21、某串联校正装置的传递函数为1,当>
1时,该装置为()校正装置。
T1s1
A.相位超前B.相位滞后C.相位滞后-超前D.参数量过少,无法判定
22、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标()。
A、超调%B、稳态误差essC、调整时间tsD、峰值时间tp
C稳定;
D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。
24、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果
A、增加开环极点;
B
C增加开环零点;
D
25•最小相位系统的开环增益越大,其(
()。
、在积分环节外加单位负反馈;
、引入串联超前校正装置。
)
26•稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为()
A.esspmE(s)
B.esslimsE(s)
s0
C.esslimE(s)
s
D.esslimsE(s)
27.一阶微分环节G(s)1Ts,当频率
A.45°
B.-45°
28.主要用于产生输入信号的元件称为
A.比较元件B.给定元件
1
〒时,则相频特性
C.90°
G(j)为(
D.-90°
29.某典型环节的传递函数是Gs
C.反馈元件
D.放大元件
,则该环节是
5s1
C.惯性环节
D.微分环节
A.比例环节B.积分环节
30.在系统中串联PD调节器,以下那一种说法是错误的(
A.是一种相位超前校正装置B.能影响系统开环幅频特性的高频段
三、读图分析能力
1、从工作原理角度来说,闭环控制系统由哪些元件或装置组成?
指出图示闭环控制系统中1-7各部件分属什么元件或装置?
闭环控制系统中的信号有哪些?
指出图示闭环控制系统中信号a-e分属什么信号?
(参考分析例题:
教材书第5页)
2、衡量一个自动控制系统的性能指标有哪些?
下图为某自动控制系统启动时的动态曲线,估算出它们的动态指标。
教材书第95页,实验二、实验三)
(1)
O
(2)
His/格』
(3)
3、自动控制系统实物装置的定性分析。
(1)指出系统的被控量、给定量、扰动量、反馈量、偏差量;
(2)分析其工作原理;
(3)从给定量或扰动量变化开始,结合各环节功能与参数变化趋势,分析系统如何自动调节。
图13电聆辎恒溫自朋控制事统
指出容元怜恤曲卅;
右外折祜拄制手统虻工作呼甲;
3.当加A工件曲丰逢0雨調卡如P定泊J#;
电制萤善
直艮績小/
歿性控制嵇
7iMKtt
】偏弟捡櫥畧
需笥£
直牡电人:
£
t檜刃朗
(対連建恂)
I[■-
O?
一詁比樹入
图]-20卷绕耶工的恒張力控制栗轨
v;
控制阀
5
水箱
V3用水开关
01
RP^ATr1]
三
甲
/Qe用水量
图1-7
水位控制系统
教材书第10页,例1-5)
四、计算与作图
(Ro=1OOKQ、Ri=1MQ、R2=200KQ、Ci=2uF、C2=0.25uF)
(参考:
教材书第151-153页,本系统输入信号可分解为一个阶跃信号与一个斜坡信号的叠加,分别计算两个信号的误差,再相加即为总误差。
注意本系统为非单位负反馈)
1、数学模型的建立与分析
(考核内容:
数学模型的建立、实验电路的构建、系统框图作图、伯德图的绘制)
2、建立下图电路的数学模型、系统框图、伯德图
5-27控制粟统的电模抑电路
-I1-.乘出色戟中总环节豹诗送函如备梦眾宴d岸出斗之数值工左.芮出至戎旌乩
10NU
100
S(S+10)
105
5、系统结构如图,其中G1S)——-,GNS)——-,H(s)=2,又设
s5s(3s1)
分别计算给定误差与扰动误差,再相加即为总误差。
本系统为非单位负反馈)
五、系统分析题
1、已知最小相位系统的开环对数幅频特性Lo()和串联校正装置的对数幅频特
性Lc()如下图所示,原系统的幅值穿越频率为c24.3rad/s:
1、写出原系统的开环传递函数Go(s),并求其相角裕度0,并判断其稳定性;
2、写出校正装置的传递函数Gc(s);
3、写出校正后的开环传递函数Go(s)GJs),画出校正后系统的开环对数幅频特
性Lgc()。
2、
求;
(1)写出系统幘正前后的开坏传递甫数(e>
G2<
s);
<
2)求出弟联校iE装曽的传递函数Gc(e).并设计该调节器的线路弓参数:
⑶求出校止前启的相位裕量;
<
4)分析校疋对系纯的动态、稳杰性能的影响
3、某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线Lo()如图所示:
1、写出该系统的开环传递函数G°
(s);
2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。
3、求系统的相角裕度。
4、若系统的稳定裕度不够大,可以采用什么措施提高系统的稳定裕度?
《自动控制原理》复习参考资料部分题目参考答案
二、选择题:
1-5,CBACA;
6-10,CBBCC;
11-15,BDCDB;
16-20,BDCAB
四、计算题:
1、[解]系统框图如下图所示:
(1)图中」’-为比例系数可调的比例积分(PI)调节器,其传递函数
由图可见,此运放反馈回路取样电压不是•,而是’•经3.3K「1电位器与300二电
阻分压后的'
'
-
反馈电压的减小,相当反馈电阻增大为」■-倍,因此其增益为
其时间常数
丁、=R&
、=51X103xlxlO^=5lxlO-3
(2)'
丄■'
为比例环节
=.=R)/兔=100m/10m=10
(3^'
-为比例微分环节
禺⑸=屁(TjffH-1),式中
.■-匸飞-
-■■?
总二兔G^WxltfxOIxlO"
6=lxW3ff
=47^0/10^0=47
?
7;
=A4C4三47x102x2x10』二94x10^泾
⑸为积分环节
GE护#式中
耳二丄二丁二100
爲(10xl03xlxl0^)
(6)由于〔「一'
■'
均为反相输入端输入,「匚中均应带一负号,由于书中约定,
为简化起见,一般将此负号省略,最终极性有实际状况确定。
此处由五个(奇数)环节,所以极性应变号,因此,此为负反馈。
其反馈系数A由分压
电路可知■■'
'
■…*'
■-1
2、系统由比例环节、积分环节、惯性环节串联,形成单位负反馈,单独计算各环节计算过程略,系统框图略,伯德图参考如下
3、解:
系统有一比例环节:
K1020log1020
积分环节:
(1.5分)
(1分)
惯性环节:
转折频率为1/T=10
四、系统分析题
第1题
解:
1、从开环波特图可知,原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。
故其开环传函应有以下形式
G°
(s)
K
11s(s1)(s1)
12
由图可知:
1处的纵坐标为40dB,则L
(1)20lgK40,得K100
110和2=20
故原系统的开环传函为G0(s)
100100
s(討遵s1)如s町551)
求原系统的相角裕度0:
0(s)
90otg10.1
tg0.05
由题知原系统的幅值穿越频率为
24.3rad/s
o(c)90otg10.1ctg10.05c208°
0180°
0(c)180°
208°
28°
对最小相位系统028°
0°
不稳定
2、从开环波特图可知,校正装置一个惯性环节、一个微分环节,为滞后校正装置。
3、校正后的开环传递函数G°
(s)Gc(s)为
画出校正后系统的开环对数幅频特性Lgc()
31/0.110(惯性环节),41/0.0520(惯性环节)
答:
(1)
在式中
此为PI调节器。
此为PI调节器
其电路
图所示
R\Vi
0—4
比例积分调节器
若选取
(取
有,
第3题
故其开环传函应有以下形式G(s)
11
s(s1)(s1)
1处的纵坐标为40dB,则L
(1)20lgK40,得K100
110和2=100
(2分)
s11
10100
2、写出该系统的开环频率特性、
开环幅频特性及开环相频特性:
开环频率特性
(j)
j扁1応1
3、求系统的相角裕度
对最小相位系统0°
临界稳定
4、可以采用以下措施提高系统的稳定裕度:
增加串联超前校正装置;
增加串联滞后校正装置;
增加串联滞后-超前校正装置;
增加开环零点;
增加PI或PD或PID控制器;
在积分环
节外加单位负反馈。
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- 自动控制 原理 题目