《机电控制工程基础》课复习题.docx

机电控制工程基础课复习题第一章 绪论1 名词术语基本概念。1.1 控制论1.2 控制1.3 控制系统1.4 人工控制1.5 自动控制1.6 反馈1.7 反馈通道1.8 开环控制系统1.9 闭环控制系统2 简答题1.1 控制系统主要有那几部分基本组成。1.2 控制系统依据信号传递通道情况、给定量的特点、传递信号的性质和系统的部件类 型来分，分别由那些基本类型。1.3 对控制系统的基本性能要求主要有那些。 第二章 控制系统的数学模型1、 专业术语及基本概念。1.1 数学模型1.2 非线性数学模型线性化的基本方法1.3 非线性系统1.4 传递函数2、 问答题2.1 对非线性化系统进行线性化处理常用的两种方法是什么？线性化处理时应注意什么问题 。2.2 如何判断微分方程是非线性的.2.3 试述惯性环节与振荡环节的特点及区别2.4 利用传递函数的方框图对系统进行分析有何优点。简述系统方框图的绘制步骤、基本连接方式及运算法则。2.5 建立数学模型的一般步骤。3、 计算题 如图为一R-C电路，其中Ui (t)为系统输入电压，U0 (t)为系统输出电压。试求该系统的传递函数。并指出该系统所属环节性质。 如图为一由质量-阻尼-弹簧所组成的动力系统。其中Xi (t)为系统输入位移，X0 (t)为系统输出位移，m为物体质量，C为阻尼系数，K为弹簧刚度。试求该系统的传递函数。并指出该系统所属环节性质。 如图所示为一弹簧-阻尼系统。其中，Xi (t)为系统输入位移，X0 (t)为系统输出位移，m为物体质量，C为阻尼系数，K为弹簧刚度。试求该系统的传递函数。 求出下列函数的反变换。a)b) 用简化框图的方法，求下图所示系统的传递函数。 用简化框图的方法，求下图所示系统的传递函数。 第三章 控制系统的时域分析1、 简答题 对于线性定常系统,常用的分析方法有几种。 什么是时域分析法。什么是控制系统的时间响应。 对系统进行具体分析时，作为典型输入信号应具备什么条件。 控制系统的时域性能指标主要有那些，并简述各指标的特点及对系统的影响情况。2、 计算题 若系统的传递函数为，试求系统在单位斜坡输入下的响应。第四章 控制系统的频率特性分析1、 名词术语解释 频率响应。 幅频特性 相频特性 玻德图 最小相位系统2、 简答题 频率特性的三种表示方法是什么。 频率特性的奈氏图分析法有何特点。 控制系统的开环对数幅频特性有什么特点。3、 计算题 惯性环节的传递函为，试求其幅频特性和相频特性，并绘制其奈氏图。 如图为一R-C电路，其中Ui (t)为系统输入电压，U0 (t)为系统输出电压。试求该系统的频率特性、幅频特性和相频特性，并绘制其奈氏图。 设系统的开环传递函数为：，试绘制系统的开环传递玻德图。第五章 控制系统的稳定性分析1、 名词术语解释。 系统的稳定性 劳斯稳定判据 奈氏稳定判据 稳定裕量2、 简答题 系统的稳定的概念及充要条件是什么。 劳斯稳定判据的条件是什么。 奈氏稳定判据的内容是什么。3、 计算题 已知系统的传递函数为：。试依据劳斯判据计算当系统稳定时，系统增益K的取值范围。 若系统的特征方程为：。试用劳斯判据判断系统的稳定性。 单位反馈系统的开环传递函数为：。试判断系统是否稳定。第六章 控制系统的性能分析1、 名词术语解释 控制系统的灵敏度 控制系统的偏差。 控制系统的误差。 控制系统的稳态误差。2、 简答题 控制系统的频域性能指标主要有那些。 系统的稳态偏差（误差）与系统类型和输入函数有那些关系。 提高系统稳态精度的主要措施有那些。3、 计算题第七章 控制系统的校正设计1、 名词术语解释 校正 无源校正装置 硬反馈 软反馈2、 简答题 对闭环系统来说控制系统的主要性能指标有那些。 频率法校正的实质是什么。 校正装置根据组成元件的不同可分为那两类。 简述串联超前校正环节、串联滞后环节对改善系统的影响。 校正装置按其在系统中的接线方式，可分为几类。 简述PD（比例-微分）调节器、PI（比例-积分）调节器、PID调节器对特点及对改善系统性能的影响。 简述惯性环节被硬反馈包围时，对系统的影响。 有源校正装置与无源校正装置的主要区别是什么。在实现校正规律时，它们的作用是否相同。第八章 控制系统的工程设计1、 名词术语解释 工程设计方法 典型型系统、典型型系统的特征2、 计算题 如图所示的控制系统，其固有部分为一惯性环节，其前加入一个积分调节器作串联校正，构成一个无静差系统。试根据“最佳设计原则”确定的数值，并求其动态性能指标上升时间r， 调整时间ts，超调量Mp，穿越频率c。