機(jī)械控制工程基礎(chǔ)強(qiáng)化題

1、一、 簡答題1、 系統(tǒng)穩(wěn)定的充分且必要的條件是什么？ 答：穩(wěn)定系統(tǒng)的特征方程根必須全部具有負(fù)實(shí)部;或者說系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)全部位于s復(fù)平面的左半部。2、 什么是頻率響應(yīng)？何為頻率特性？ 答：控制系統(tǒng)對正弦信號（或諧波符號）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)稱為頻率響應(yīng)；頻率特性就是指線性系統(tǒng)或環(huán)節(jié)在正弦函數(shù)作用下，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入之比對頻率的關(guān)系特性。3、 偏差與誤差有何區(qū)別？在什么情況下兩者相等？ 答： 當(dāng)反饋通道傳遞函數(shù)，即單位反饋時，誤差與偏差相等，物理剛量也相同。4、 什么叫幅值裕量和相位裕量？對二者一般有何要求？答：在幅值交界頻率上，使系統(tǒng)打到不穩(wěn)定邊緣所需要附加的相角滯后量（或超前量），稱為相對裕量； 在相

2、位交界頻率處開環(huán)頻率特性幅值的倒數(shù)，稱為幅值裕量；要求：（1）控制系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量，是開環(huán)奈式曲線對（-1，j0）點(diǎn)靠近的度量，因此，這兩個裕量可以用做設(shè)計準(zhǔn)則。 （2）為了得到滿意的性能，相對裕量應(yīng)該在之間，幅值裕量應(yīng)當(dāng)大于6dB。 （3）對于最小相位系統(tǒng)，只有當(dāng)相位裕量和幅值裕量都為正值時，系統(tǒng)才是最穩(wěn)定的； （4）對于最小相位系統(tǒng)，開環(huán)幅頻和相頻特性之間有確定的對應(yīng)關(guān)系，5、 線性系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？ 5、 何為最小相位系統(tǒng)？其幅頻特性與相頻特性之間有什么關(guān)系？6、 傳遞函數(shù)的典型環(huán)節(jié)有那些？它們的表達(dá)式是什么？7、 時間響應(yīng)由那兩部分組成？它們的含義是什么？8、 什么是時間響應(yīng)？

3、9、 以欠阻尼二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)為例，試解釋與系統(tǒng)性能相關(guān)的 時域指標(biāo)及其意義？10、 什么是反饋及反饋控制？11、 什么是數(shù)學(xué)模型？12、 系統(tǒng)的頻率特性的定義？它由那兩部分組成？13、 試?yán)L制各典型環(huán)節(jié)的伯德圖和乃奎斯特圖14、 頻域性能指標(biāo)Mr,r,b,和頻寬的定義是什么？如何計算二階系統(tǒng)的上述指標(biāo)？15、 什么是開環(huán)傳遞函數(shù)？什么是閉環(huán)傳遞函數(shù)？16、 什么是反饋？什么是開環(huán)系統(tǒng)？什么是閉環(huán)系統(tǒng)？二、計算題1、化簡下圖所示方框圖，并求出其傳遞函數(shù)。2、單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試求輸入為時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess。3、已知系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為（1）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)； （2）確

4、定系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的95%所需要的時間。4、設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，求這個系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。5、設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試求系統(tǒng)的上升時間、峰值時間、最大超調(diào)量和調(diào)整時間。6、某線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為1-e -t/T，求該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)。7、某放大器的傳遞函數(shù)為，今測得其頻域響應(yīng)，當(dāng)=1s-1時，幅頻，相頻=-45·。問放大系數(shù)K和時間常數(shù)T各為多少？8、設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為當(dāng)系統(tǒng)輸入信號為時，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。9、繪制下列開環(huán)傳遞函數(shù)的乃奎斯特圖，并判斷其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（1） （2） （3） （4） （6） （7） 10、設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試求閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)的Mr,r,b。11、畫出具有下列傳遞函數(shù)的對數(shù)幅頻特性漸近線（1）（2） （3）12、寫出課本頁的a-e的最小相位系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。13、單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù) ，試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)確定使系統(tǒng)穩(wěn)定時增益K 的取值