5507 自动控制工程基础

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1、09年春期《自动控制工程基础》课程期末复习指导重庆电大远程教育导学中心理工导学部2009年12月修订第一部分课程考核说明1．考核目的　　考核学生对机电控制系统控制的基本原理及基本构成方法的掌握，并具备对掌握控制系统的基本分析的能力。2．考核方式开卷、笔试、答题时限90分钟。3．命题依据本课程的命题依据是《自动控制工程基础》课程的教学大纲、教材、实施意见。4．考试要求本课程的考试重点包括基本知识和应用能力两个方面，主要考核学生对自动控制的基本理论的理解和对自控系统进行分析、计算的能力。5．考题类型及比重考题类型及分数比重大致为：填空题(20%)；简答题(32%)；计算题(14%)；分析题(14%

2、)；综合题（20%）。6、适用范围、教材本课程期末复习指导适用范围为成人教育专科机电专业的选修课程。考试命题的教材是由高金源主编，中央广播电视大学出版社1992年2月第1版《自动控制工程基础》教材。第二部分期末复习重点范围第一章自动控制的一般概念一、重点掌握1、三种基本控制方式及特点。2、自动控制的任务、作用，自动控制系统的组成，自动控制的有关术语（给定值、被控量、受校对象）。二、一般掌握1、正确认识对控制系统性能的要求。第106页共106页2、通过自动控制系统的示例，逐步建立起“控制系统”的概念；要树立时间的概念、“动态”的概念。第二章　控制系统的数学模型一、重点掌握1、熟记典型信号的拉氏变

3、换式，掌握较复杂信号的分解计算。2、熟记典型环节的传递函数,正确理解传递函数的概念及系统的开环、闭环传递函数，输出对控制信号、输出对干扰的传递函数、误差传递函数等概念；熟练地求出传递函数。二、一般掌握1、系统微分方程组建立动态结构图的方法。2、结构图变换的基本法则及梅逊公式，要求能熟练地运用。第三章　控制系统的时域分析和根轨迹一、重点掌握1、稳定性的概念，明确判别系统闭环稳定性的主要条件。熟练应用古氏判据判别系统的闭环稳定性。2、一、二阶系统的数学模型及阶跃响应的特点，熟练地计算系统的性能指标。二、一般掌握1、稳态误差的定义及终值定理的使用条件，熟记并能应用此公式计算稳态误差，熟练应用误差系数

4、求控制信号作用下的误差，明确０~Ⅱ型系统与稳态误差的关系。第四章　控制系统的频域分析一、重点掌握1、典型环节（放大、积分、微分、惯性、一阶微分、二阶振荡环节）的频率特性的解析表达式、特征点、特征量。2、系统开环传递函数绘制开环渐近对数幅频和相频曲线的方法。3、奈魁斯特稳定判据，对数频率稳定判据判别系统闭环稳定性方法。二、一般掌握1、最小相位系统开环对数渐近幅频特性曲线反求传递函数的方法。第五章　控制系统的校正一、重点掌握1、二阶最佳参考模型设计串联校正装置的方法。2、超前、滞后、滞后超前等串联校正的特点及其对系统阶跃响应的影响。二、一般掌握第106页共106页1、反馈校正和复合校正

5、的特点及作用。2、干扰的完全补偿条件。第六章　计算机控制的基本知识一、重点掌握1、零阶保持器的传递函数及频率特性的特点。2、Ｚ变换的定义、熟悉Ｚ变换的基本定理及常用Ｚ变换和Ｚ反变换方法。熟记典型函数的Ｚ变换式，理解Ｚ变换和拉氏变换的对应关系。二、一般掌握1、计算机控制中的信号特征、理想采样信号的数学描述方法。2、采样系统极点分布与瞬态响应之间的关系。第三部分综合练习题一．填空题1．传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于　　　　　　,并且只适于零初始条件下的　　　　　　　　系统。2．系统的稳态误差与输入信号形式性质及系统的　　　　　和　　　　　　有关。3．有些系统无论怎样调整系统参数也无

6、法稳定，称这种系统为　　　　。4.计算机控制系统通常包含采样、、、和恢复五种信号形式。5．惯性环节的主要特点是，当输入量发生突变时，其输出量是按变化。6．通常相稳定裕度γ及谐振峰值Am反映了系统的平稳性，而截止频率ωC及谐振频率ωr反映了系统的。二．问答题1．已知某系统的零极点分布如图示，试写出其传递函数，并指出其主导极点及偶极子。第106页共106页2．已知传递函数,试问当及时，相角及分别为多少。3.已知惯性环节的单位阶跃响应曲线如图示，试写出A、B、C各点等于多少。4.图的Ⅰ、Ⅱ分别为一阶或二阶系统(传递函数无零点)的单位阶跃响应曲线，试说明哪个是一阶系统，哪个是二妎系统所对应的曲线。5．

7、已知系统开环幅相频率特性曲线如图所示，其中P为开环不稳定极点个数，试判断闭环系统稳定性。6.已知系统开环截止频率ωC=5rad/s，若希望保持零阶保持器在该频率处所产生的相位滞后小于50，试问采样周期T应取多大。第106页共106页7．已知串联校正环节的渐近对数幅频特性曲线如图所示，试写出其传递函数，并说明其为何种校正。8.已知系统的结构图如图所示，试求E(s)/R(s)。9．已知复合控制系统的动