(02291)自动控制原理与系统

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1、自动控制原理与系统，笫三版第一章自动控制系统概述填空1.所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置，对生产过程等进行自动调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。(1.1)2.18世纪瓦特(Watt)利用小球离心调速器使蒸气机转速保持恒定。(1.1)3.若系统的输汕量不被引回来对系统的控制部分产生影响，这样的系统称为开环控制系统。(1.2)4.若系统的输11!量通过反馈环节返回来作用于控制部分，这样的系统称为闭环控制系统。(1.2)5.反馈信号与输入信号的极性相同则称为正反馈。(1.3)6.恒值控制系统的特点是输入量是恒量，并且要求系统的输岀量相应地保持恒定。(1

2、.4)7.随动系统的特点是输入量是变化着的，并且要求系统的输出量能跟随输入量的变化而作出相应的变化。(1.4)8.自动控制系统的性能通常是指系统的稳定性、稳态性能和动态性能。(1.5)9.控制系统的动态指标通常用最大超调量、调整时间和振荡次数來衡量。(1.5)10.经典控制理论是建立在传递函数概念基础Z上的。(1.6)11.现代控制理论是建立在状态变量概念基础之上的。(1.6)单选1.在自动控制系统的性能指标中，最重要的性能是()(1.5)动态性能稳定性稳态性能快速性双选1.若系统的输出量通过反馈坏节返回来作用于控制部分，这样的系统称为()(1.2)开环控制系统闭环控制系统前馈控制

3、系统反馈控制系统复合控制系统2.开环控制系统的适用场合是()(1.2)系统的扰动量影响不大系统的扰动量大且无法估计控制精度达不到预期要求系统未设反馈环节系统的扰动量可以预计并能进行补偿3.闭环控制系统的适用场合是()(1.2)系统的扰动暈影响不大控制精度达不到预期要求系统未设反馈环节系统的扰动量大系统的扰动量可以预计并能进行补偿4.自动控制系统按输入量变化的规律可分为恒值控制系统和()(1.4)连续控制系统伺服系统过程控制系统离散控制系统时变系统5.自动控制系统按系统的输出量和输入量间的关系可分为()(1.4)连续控制系统离散控制系统线性系统非线性系统定常系统6.恒值控制系统是最常

4、见的一类白动控制系统，例如()(1.4)火炮控制系统自动调速系统雷达导引系统刀架跟随系统水位控制系统简答1.简述开坏控制和闭坏控制的优缺点及适用场合。(1.2)表1・1开环控制与闭环控制的比较万式、特征优点缺点适用场合开环控制无反馈环节结构简单成本低，稳定性好对扰动产生的彩响无法进行自动补偿扰动量彩响不大；或扰动量产生的影响可预计并预先进行补偿；精度要求不咼闭环控制有反馈环节对扰动产生的影响可自动进行补偿，精度咼需増加检测、反溃等部件，结构复杂，成本増加。稳定性可能变差系统精度要求较高的场合，扰动量较大，且无法预计的场合2.简述图示水位控制系统的工作原理。(1.3)当系统处于稳态

5、时，电动机停转，Ua=Ub，Qi=Q2,H=H.(稳态值)。若设用水量!22增加，则水位H将下降，通过浮球及杠杆的反馈作用，将使电位计RPB的滑点上移，UB将增大，这样AU二匕-久V0,此电压经放大后，使伺服电动机反转，再经减速后，驱动控制阀VI,使阀门开大，从而使给水量Q1增加，使水位不再下降，且逐渐上升并恢复到原位。这个自动调节的过程一直要继续到Q严Q“H==0,电动机停转为止。3.简述图示位置跟随系统的工作原理。(1.3)当手轮逆时针转动时，设0为增加，并设S此时减小，则偏差电压△u=ui-uf0将小于零。由于2A为反相端输入，因此其输出(4将为正值，使为正值，设此时电动机转

6、动将带动雷达天线作逆时针转动。这个过程耍一直继续到0(=0.^U=O,Uk=O,U(1=Of电动机停转才为止。第2章拉普拉斯变换及其应用填空1.经典控制理论的数学基础是拉氐变换。(2.1)2.拉氏变换的定义式为F(s)=£(2.1)23.等加速度信号r(Z)=t2的拉氏变换式/?($)为r。(2.1)(2.2)4.若f(t)的拉氏变换为F(5),则f(t-T)的拉氏变换为e~TSF(s)。单选1.正弦信号r(t)=sinM的拉氏变换式7?G)为()(2.1)52+co252S1+0T2.余弦信号r(t)=coscot的拉氏变换式/?($)为()(2.1)52S1+0T第3章自动控制

7、系统的数学模型填空1.在经典控制理论中，常用的数学模型为传递函数、系统框图和微分方程。(3.1)2.直流电动机有两个独立的电路:一个是电枢回路，另一个是励磁回路。(3.1)3.微分方程为白动控制系统在因迥域数学模型。(3.1)4.在传递函数的定义中所谓零初始条件是指系统的输入量和输出量及萇錘导数在/50时的值也均为零。(3.2)5.对同一个系统，若选取不同的输出量或不同的输入量，则其对应的微分方程表达式和传递函数也不相同。(3.2)6.传递函数为白动控制系统在复数域数