2022年自动控制工程.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 09 年春期自动掌握工程基础课程期末复习指导重庆电大远程训练导学中心理工导学部 2022 年 12 月修订第一部分课程考核说明 1考核目的 考核同学对机电掌握系统掌握的基本原理及基本构成方法的把握,并具备对把握掌握系统的基本分 析的才能；2考核方式 开卷、笔试、答题时限 90 分钟；3命题依据 本课程的命题依据是自动掌握工程基础课程的教案大纲、教材、实施看法；4考试要求 本课程的考试重点包括基本学问和应用才能两个方面,主要考核同学对自动掌握的基本理论的懂得 和对自控系统进行分析、运算的才能；5考题类型及比重考题类型及分数比重大致为：填空题（20

2、%）；6、适用范畴、教材20% ；简答题 32% ；运算题 14% ；分析题 14% ；综合题本课程期末复习指导适用范畴为成人训练专科机电专业的选修课程；考试命题的教材是由高金源主编,中心广播电视高校出版社 础教材；1992 年 2 月第 1 版自动掌握工程基其次部分期末复习重点范畴 第一章自动掌握的一般概念 一、重点把握 1、三种基本掌握方式及特点；2、自动掌握的任务、作用,自动掌握系统的组成,自动掌握的有关术语（给定值、被控量、受校对 象）；二、一般把握 1、正确熟识对掌握系统性能的要求；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - -

3、- - - 2、通过自动掌握系统的示例,逐步建立起“ 掌握系统” 的概念；要树立时间的概念、“ 动态” 的概 念；其次章 掌握系统的数学模型一、重点把握 1、熟记典型信号的拉氏变换式,把握较复杂信号的分解运算；2、熟记典型环节的传递函数 , 正确懂得传递函数的概念及系统的开环、闭环传递函数,输出对掌握 信号、输出对干扰的传递函数、误差传递函数等概念；娴熟地求出传递函数；二、一般把握 1、系统微分方程组建立动态结构图的方法；2、结构图变换的基本法就及梅逊公式,要求能娴熟地运用；第三章 掌握系统的时域分析和根轨迹一、重点把握 1、稳固性的概念,明确判别系统闭环稳固性的主要条件；娴熟应用古氏判据判别

4、系统的闭环稳固 性；2、一、二阶系统的数学模型及阶跃响应的特点,娴熟地运算系统的性能指标；二、一般把握 1、稳态误差的定义及终值定理的使用条件,熟记并能应用此公式运算稳态误差,娴熟应用误差系数求掌握信号作用下的误差,明确一、重点把握型系统与稳态误差的关系；第四章 掌握系统的频域分析1、典型环节（放大、积分、微分、惯性、一阶微分、二阶振荡环节）的频率特性的解读表达式、特 征点、特点量；2、系统开环传递函数绘制开环渐近对数幅频和相频曲线的方法；3、奈魁斯特稳固判据,对数频率稳固判据判别系统闭环稳固性方法；二、一般把握1、最小相位系统开环对数渐近幅频特性曲线反求传递函数的方法；第五章 掌握系统的校正

5、一、重点把握1、二阶正确参考模型设计串联校正装置的方法；2、超前、滞后、滞后超前等串联校正的特点及其对系统阶跃响应的影响；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、一般把握 1、反馈校正和复合校正的特点及作用；2、干扰的完全补偿条件；第六章 运算机掌握的基本学问 一、重点把握 1、零阶保持器的传递函数及频率特性的特点；2、变换的定义、熟识变换的基本定理及常用变换和反变换方法；熟记典型函数的变换 式,懂得变换和拉氏变换的对应关系；二、一般把握 1、运算机掌握中的信号特点、抱负采样信号的数学描述方法；2、采样系统极点分布与

6、瞬态响应之间的关系；第三部分综合练习题 一填空题1传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅打算于, 并且只适于零初始条件下的系统；2系统的稳态误差与输入信号形式性质及系统的和有关；3有些系统无论怎样调整系统参数也无法稳固,称这种系统为；4. 运算机掌握系统通常包含采样、和复原五种信号形式；5惯性环节的主要特点是,当输入量发生突变时,其输出量是按变化； 6 通常相稳固裕度 及谐振峰值Am 反映了系统的平稳性,而截止频率 C 及谐振频率 r 反映了系统的；二问答题 1已知某系统的零极点分布如图示,试写出其传递函数,并指出其主导极点及偶极子；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 1

7、1 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2已知传递函数Gs ss2K0.5s1 5 , 试问当0 及时,相角0及分别为2s2s多少；3. 已知惯性环节的单位阶跃响应曲线如图示,试写出A、B、C各点等于多少；4. 图的、分别为一阶或二阶系统 传递函数无零点 的单位阶跃响应曲线,试说明哪个是一阶系统,哪个是二妎系统所对应的曲线；5已知系统开环幅相频率特性曲线如下列图,其中P 为开环不稳固极点个数,试判定闭环系统稳固性；名师归纳总结 6. 已知系统开环截止频率C=5rad/s ,如期望保持零阶保持器在该频率处所产生的相位滞后小于50,试问采样周期T 应取多大；第 4 页,共 11 页

8、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 7已知串联校正环节的渐近对数幅频特性曲线如下列图,试写出其传递函数,并说明其为何种校正；8. 已知系统的结构图如下列图,试求Es/Rs；9已知复合掌握系统的动态结构图如下列图,利用双通逆原理求GCs= ？,被控量Ct 对干扰nt 具有不变性；10. 已知系统的开环渐近对数幅频特性曲线如下列图1 试问 C=？2 该系统为几型系统？名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11试画出图中S 平面上线段AB、BC在 z 平面上的映射位置；12. 请将下述

9、结构图中的分岔点C移到 A 点处,试画出等效结构图；13试在下述单位阶跃响应曲线上标出 t P, %及 t S；14. 试写出下图所示两个系统的传递函数 Gz ；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 15已知系统开环幅相特性曲线如下图所示,其中 p 为开环不稳固极点个数, 为开环积分环节个数,试判闭环系统的稳固性；16. 已知系统的单位脉冲响应函数为:gt=1-e-t/T t0 请问它的传递函数Gs=. Rs 或 Ns 分别为 1/s2时,系统的稳态误差分别为多少？17已知系统结构图如下所示,试问三运算题名师归纳总结

10、1已知系统结构如图示,求：Cs 、Cs第 7 页,共 11 页Rs Ns - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 已知系统变换方程为 R1s=K1Rs Es=R1s-T2Gs 2Rs X2s=E s sX1s=X2s-Ns+KCs=s1T 1X1式中 rt为输入, nt为干扰, Ct 为输出,设系统初始状态为零,画出系统动态结构图；3. 已知两个单位负反馈系统的开环传递函数为A：G1s s 10s1 5 2s5s1 sB：G2s s0.1 501 s1 判定闭环系统的稳固性 利用代数判据 ；2 指出哪个是开环不稳固系统,并说明开环稳固与闭环稳固的关系；

11、4. 已知某系统如下述方程描述d /dt= t 2 t=KmU1t+Nt Jd t/dt+KdU1t/dt=det/dt+aet et=rt-U bt Ubt=K 1 t 1 试求上述各式的拉氏变换 设初值均为零 ；2 画出结构图；名师归纳总结 5. 已知系统结构如下图所示,试求1s 0s /is ,2s u 1s/is ；第 8 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 四分析题1已知掌握系统如图示,试确定跟踪单位斜坡输入信号时稳态时eSS0.1 ,试确定 K1 的值；2设描述温度计的传递函数为1/Ts+1 ,现用其测量容器中的水温需经过30

12、 秒才能指示出实际水温的95%,试问温度计的时间常数T；3. 通过试验测试,求得被控对象的单位阶跃响应曲线如下图所示1 试求被控对象的传递函数GPs ； C=5rad/s时 KP值；2 现引入 GCs=K P+2/s 串联校正网络,试求使3 运算此时的相位稳固裕度；4. 已知系统结构如下图所示, =10,试求使单位斜坡输入时稳态误差最小,且使系统稳固的 及 的范畴；5已知下述单位反馈系统的开环传递函数,试确定使闭环系统稳固的 K 值范畴；（1）Gs=K/ss+10.5s+1 名师归纳总结 （2）Gs=K/s20.1s+10.5s+1第 9 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料

13、 - - - - - - - - - 五综合题1已知系统结构图如图示,要求系统输出 ct 对干扰 nt 具有不变性； 即 nt 对 ct 无影响,并且系统跟踪单位阶跃输入时,稳态误差为 0 ,试挑选和确定校正装置 Gc1s 及 Gc2s 的形式；2已知系统的开环传递函数为Gs=2/s s2nn试验求得的单位反馈系统的阶跃响应的 1 试求 Gs 的参数 n 及 ； %=4.3%,t S=1.24 秒 =5% 2 运算该系统的相位稳固裕度 ；3已知掌握系统结构图如下所示1 试求传递函数Rs Cs /R s ；MsCs /Ms ；K1；2 如要求在 Ms=1/s作用下的稳态误差小于0.1 ,试确定增益4. 已知一阶环节传递函数为Gs=25/s+4 名师归纳总结 如采纳下述系统使调剂时间t S减小为原先的1/5 ,并保证总的放大倍数不变,试挑选KH及 KO值；第 10 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5已知闭环系统结构图如图a 所示；（ 1）试写出系统的开环传递函数Gs ；（ 2）在图 b 上画出开环对数渐近幅频特性及近似相频特性曲线；（图 a 3）利用对数稳固判据,判定系统的稳固性；图 b名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页