自動(dòng)控制原理(簡(jiǎn)答題)

2010.1四、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)30.微波爐控制系統(tǒng)屬于哪一類控制系統(tǒng)?為什么?31.為什么運(yùn)算放大器可視為一個(gè)無負(fù)載效應(yīng)的環(huán)節(jié)。32.在繪制根軌跡的幅角條件中，表示什么?，33.設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)方程為Y=[1-ab]x，式中a，b為常數(shù)，當(dāng)a，b取不同值時(shí)，試討論系統(tǒng)的可觀性。2009.1030．電熱油汀的溫度控制為何種控制系統(tǒng)？為什么？31．試說明標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的閉環(huán)頻域指標(biāo)諧振峰值Mr和超調(diào)量、調(diào)整時(shí)間ts間的關(guān)系。對(duì)控制系統(tǒng)來講，Mr的取值范圍為多少比較合適？32．在何種情況下根軌跡沒有出射角？33．已知線性定常連續(xù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是否具有可控性？2009.130．勵(lì)磁控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？31．試分析并畫出一階系統(tǒng)G(s)=在不同放大倍數(shù)K（K1<K2<K3）時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線。32．試問閉環(huán)系統(tǒng)的截止頻率ωb愈大，時(shí)域響應(yīng)曲線的峰值時(shí)間tp和調(diào)整時(shí)間ts愈大還是愈??？對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能有何影響？33．試畫出一階滯后環(huán)節(jié)的狀態(tài)變量圖，并說明狀態(tài)變量圖由哪幾種圖形符號(hào)組成。2008.1030．試以電熨斗溫度調(diào)節(jié)為例說明控制系統(tǒng)工作原理。31．控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常有哪幾種形式？32．為什么在控制系統(tǒng)分析中，常采用階躍函數(shù)作為典型輸入信號(hào)？33．在對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖（Bode圖）中為什么ω軸采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)？2008.130．閉環(huán)控制系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？31．開環(huán)系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的低頻段、中頻段各表征閉環(huán)系統(tǒng)什么性能？32．簡(jiǎn)述確定根軌跡與虛軸的交點(diǎn)的兩種方法。33．簡(jiǎn)述狀態(tài)空間描述與傳遞函數(shù)描述的主要不同點(diǎn)。2007.1030．已知s平面上的根軌跡，如何根據(jù)要求的阻尼系數(shù)ζ（如ζ=0.5）確定閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)？31．試?yán)L制衰減振蕩過程的單位階躍響應(yīng)曲線，并在曲線上標(biāo)示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。32．控制系統(tǒng)的方框圖有哪些基本連接方式？33．試以淋浴水溫調(diào)節(jié)為例說明控制系統(tǒng)的工作原理。2007.130．在繪制對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖時(shí)，總是要把開環(huán)傳遞函數(shù)的形式先改寫成標(biāo)準(zhǔn)因子相乘的形式，為什么?31．設(shè)系統(tǒng)的奈奎斯特圖如題31圖所示，試判別閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并簡(jiǎn)要說明原因。P－表示開環(huán)傳遞函數(shù)中右半S平面的極點(diǎn)數(shù)32．在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的勵(lì)磁方式中，晶閘管靜止自勵(lì)方式的特點(diǎn)是什么？33．用傳遞函數(shù)來分析，為什么局部反饋校正能改變系統(tǒng)的性能？2006.1030．頻率特性圖解分析方法中采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)有何優(yōu)點(diǎn)？31．設(shè)系統(tǒng)的奈奎斯特圖分別如下所示，試判斷各系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并簡(jiǎn)要說明原因。32．發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)中，通常有哪三種典型的勵(lì)磁方式？33．滯后校正裝置是如何改善系統(tǒng)性能的？2006.130．頻率分析法有幾種圖解分析方法？各是什么方法？31．設(shè)一階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=,試分析并畫出其不同時(shí)間常數(shù)T（T1<T2<T3）時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線。32．兩支或兩支以上的根軌跡相交于一點(diǎn)時(shí)，交點(diǎn)表示特征方程有何性質(zhì)？33．為什么說串聯(lián)校正是最常用的一種校正方式？2005.1030．系統(tǒng)的物理構(gòu)成不同，其傳遞函數(shù)可能相同嗎?為什么?31．設(shè)二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)0<時(shí)，試說明它的特征方程和特征根是什么?并將特征根在根平面上表示出來，再說明系統(tǒng)是否穩(wěn)定?32．根據(jù)題32圖所示的波德圖判斷(a)、(b)兩系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并簡(jiǎn)要說明理由。33．超前校正裝置的作用是什么?2005.131.試寫出閉環(huán)頻率特性性能指標(biāo)。32.試寫出二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。33.試說明積分環(huán)節(jié)G(s)=的頻率特性，并畫出其頻率特性的極坐標(biāo)圖。34.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,試說明開環(huán)系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的起點(diǎn)和終點(diǎn)。35.設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述為y=［01］X試判別系統(tǒng)狀態(tài)的可控性和可觀測(cè)性。36.若系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s),試寫出繪制其根軌跡的幅角條件和幅值條件。2004.1031．給出四種通過系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)判別閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。32．什么是位置、速度、加速度穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)Kp，Kv，Ka？（設(shè)控制系統(tǒng)的方塊圖如題32圖所示）33．一般的自動(dòng)控制系統(tǒng)被控量變化的動(dòng)態(tài)過程有哪幾種？34．局部反饋回路除了起到與串聯(lián)校正類似的功能外，為什么還能抑制所包圍部分的參數(shù)波動(dòng)？35．若L[x(t)]=X(s)，拉氏變換終值定理應(yīng)用的條件是什么？36．試述線性定常系統(tǒng)在正弦輸入信號(hào)x(t)=Xsinωt作用下穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)yss(t)的基本特征（或基本形式）。2004.11.試寫出二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。2.試寫出一階慣性環(huán)節(jié)的單位斜坡響應(yīng)。3.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,試說明開環(huán)系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的起點(diǎn)和終點(diǎn)。4.試說明遲延環(huán)節(jié)G(s)=e-τs的頻率特性，并畫出其頻率特性極坐標(biāo)圖。5.設(shè)系統(tǒng)特征方程為s4+2s3+3s2+4s+5=0試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判別該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。6.設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述為=X+uy=[10]X試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2003.1031.開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?32.描述某電路的微分方程為ui(t)=L+u0(t),u0(t)=iR,其中R，L分別為電路的電阻和電感，i為電路的電流，ui(t)和u0(t)分別為電路的輸入電壓和輸出電壓。寫出電路的傳遞函數(shù).33.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,試求出開環(huán)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性的轉(zhuǎn)角頻率。34.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)H(s)=(T１,T2>0),試分別畫出T1>T2,T1=T2,T1<T2的奈氏圖簡(jiǎn)圖，并判別穩(wěn)定性。35.滯后校正裝置對(duì)系統(tǒng)有哪些影響?36.若系統(tǒng)=AX的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為(t,0)=，試問系統(tǒng)矩陣A為多少?2003.11.簡(jiǎn)述何為全局穩(wěn)定性，何為局部穩(wěn)定性?2.試寫出PID控制器的傳遞函數(shù)。3.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,試說明開環(huán)系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的起點(diǎn)和終點(diǎn)。4.在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三種情況下，試畫出標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。5.試說明比例微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts的頻率特性，并畫出其頻率特性的極坐標(biāo)圖。6.設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述為y=[01]X試判別系統(tǒng)狀態(tài)的可控性和可觀測(cè)性。2002.1031．正弦輸入函數(shù)在控制系統(tǒng)的分析和綜合中有什么用處？32．PD控制器中微分時(shí)間Td對(duì)控制系統(tǒng)過渡過程有什么影響？33．什么叫相位裕量？什么叫增益裕量？34．簡(jiǎn)要說明發(fā)電機(jī)閉環(huán)勵(lì)磁控制系統(tǒng)工作原理。35．已知閉環(huán)二階系統(tǒng)頻率特性，試問有無諧振頻率？為什么？36．高階系統(tǒng)中哪些閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的影響可以忽略？2002.11.試寫出閉環(huán)頻率特性性能指標(biāo)。2.在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三種情況下，標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)特性分別是什么?3.試說明慣性環(huán)節(jié)G(s)=的頻率特性，并畫出其頻率特性的極坐標(biāo)圖。4.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=，試說明開環(huán)系統(tǒng)頻率特性極坐標(biāo)圖的起點(diǎn)和終點(diǎn)。5.試寫出PID控制器的傳遞函數(shù)。6.設(shè)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述為=X+1uy=［10］X試判別系統(tǒng)狀態(tài)的可控性和可觀測(cè)性。2001.1031.試寫出閉環(huán)頻率特性性能指標(biāo)。32.簡(jiǎn)述何為全局穩(wěn)定性，何為