机电控制工程基础作业-答案

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1、机电控制工程基础第1次作业第1章一、简答1.什么是自动控制？是相对于人工控制而言的，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量（输岀量）准确地按照给定的规律（输入量）运行或变化。2.控制系统的基本要求有哪些？控制系统的基本要求：稳定性、快速性和准确性（稳态精度），即稳、快、准3.什么是自动控制系统？指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。它一般由控制装置和被控制对彖组成。4.反馈控制系统是指什么反馈？反馈控制系统是负反馈5.什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？从系统（或元件）输出端取出信号，经过变

2、换后加到系统（或元件）输入端，这就是反馈。当它与输入信号符号相同，即反馈结果有利于加强输入信号的作用吋叫正反馈。反之,符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。6.什么叫做反馈控制系统？从系统（或元件）输出端取出信号，经过变换后加到系统（或元件）输入端，这样的系统称为反馈控制系统7.控制系统按其结构可分为哪3类？开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统8.举例说明什么是随动系统。如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等9.自动控制技术具有什么优点？⑴极大地提高了劳动生产率；（2）提高了产品的质量；（3）减轻了人们的劳动强度,使人

3、们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多生产过稈依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用。10.对于一般的控制系统，当给沱量或扰动量突然增加某一给沱值时，输出量的暂态过程可能冇儿种情况？单调过程、衰减振荡过程、持续振荡过程、发散振荡过程二、判断1.自动控制屮的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。正确2.系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量，稳态性能指标

4、为稳态误差。正确3.如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响时，这样的系统就称为开环控制系统。正确4.凡是系统的输出端与输入端间存在反馈回路，即输出量对控制作用能有直接影响的系统，叫做闭环系统。正确5.无静差系统的特点是当被控制量与给定值不相等时，系统才能稳定。错误6.对于一个闭环自动控制系统，如果其暂态过程不稳定，系统可以工作。错误7.叠加性和齐次性是鉴别系统是否为线性系统的根据。正确8.线性微分方程的各项系数为常数时，称为定常系统。正确第2章一、简答1.什么是数学模型？描述系统输入变量、输岀变量以及系统

5、内部各变量间关系的数学表达式2.建立控制系统数学模型的主要方法哪些？建立控制系统数学模型的主要方法有解析法和实验法3.什么是系统的传递函数？在线性定常系统小，初始条件为零时，系统(或元件)输出的拉氏变换&⑸和输入的拉氏变换X「(s)之比称为系统(或元件)的传递函数4.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环传递函数是什么？G($)1+G($)5.二阶闭环系统传递函数标准型是什么？其中的变量有什么含义?G($)=2——rS+2他$+©3严无阻尼自然频率或固有频率，©=j心;6.微分坏节和枳分坏节的传递函数表达式各是什么？一阶微分环节的

6、传递函数表达式G(s)=Xc(s)/Xr(s)=Ks二阶微分环节的传递函数表达式G($)二K(严屛+2§厉+1)积分环节的传递函数表达式G(s)=Xc(s)/Xr(s)=K/s1.振荡环节包含两种形式的储能元件，并且所储存的能量相互转换，输出量具有振荡的性质。设振荡环节的输出暈为xc输入量为xr,其运动方程式和传递函数是什么？振荡环节的运动方程式为°=Kxf.T2—+7；—+xdt2kdt其传递函数为G($)二二、判断1.传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。错误2.对于非线性函数的线性化方法有两种：一种方法是在一定条件下，忽

7、略非线性因素。另一种方法就是切线法，或称微小偏差法。正确3.在自动控制系统屮，用来描述系统内在规律的数学模型有许多不同的形式，在以单输入、单输出系统为研究目标的经典控制理论中，常用的模型有微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性等。正确4.控制系统的稳态误差大小取决于系统结构参数和外输入。正确5.传递函数是复变量s的有理真分式，分母多项式的次数n高于分子多项式的次数m,而且其所有系数均为实数。正确6.在复数平而内，一定的传递函数有一定的零，极点分布图与Z相对应。正确7.传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系

8、统不能有相同的传递函数。错误8.自然界中真正的线性系统是不存在的。许多机电系统、液压系统、气动系统等，在变量之间都包含着非线性关系。正确9.实际的物理系统都是线性的系统。错误10