中国农业大学网络学院自动控制原理-在线作业答案(满分)
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第一章测试1【判断题】(5分)反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
A.错B.对2【判断题】(5分)复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
A.错B.对3【判断题】(5分)在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱A.错B.对4【判断题】(5分)在水箱水温控制系统中,被控量为水温。
A.错B.对5【判断题】(5分)控制系统的基本要求是稳、准、快。
A.错B.对第二章测试1【判断题】(5分)当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统A.对B.错2【判断题】(5分)当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统A.对B.错3【判断题】(5分)含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统A.错B.对4【判断题】(5分)两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为,则G(s)为G1(s)+G2(s)A.对B.错5【判断题】(5分)传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
A.错B.对第三章测试1【判断题】(5分)稳定是对控制系统最基本的要求A.错B.对2【判断题】(5分)若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定A.对B.错3【判断题】(5分)判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据A.对B.错4【判断题】(5分)增加开环极点对提高系统的稳定性没有效果A.错B.对5【判断题】(5分)在积分环节外加单位负反馈对提高系统的稳定性没有效果A.对B.错6【判断题】(5分)增加开环零点对提高系统的稳定性没有效果A.错B.对7【判断题】(5分)引入串联超前校正装置对提高系统的稳定性没有效果A.错B.对第四章测试1【判断题】(5分)根轨迹起始于开环极点A.错B.对2【判断题】(5分)根轨迹起终止于开环零点。
A.错B.对3【判断题】(5分)主反馈口符号为“-”应绘制0°根轨迹A.错B.对4【判断题】(5分)非单位反馈系统应绘制0°根轨迹A.错B.对5【判断题】(5分)根轨迹方程(标准形式)为应绘制0°根轨迹A.错B.对第五章测试1【判断题】(5分)由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性能。
1 请解释下列名字术语:自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。
解:自动控制系统:能够实现自动控制任务的系统,由控制装置与被控对象组成;受控对象:要求实现自动控制的机器、设备或生产过程扰动:扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。
如果扰动产生在系统内部称为内扰;扰动产生在系统外部,则称为外扰。
外扰是系统的输入量。
给定值:受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值参考输入即为给定值。
反馈:将系统的输出量馈送到参考输入端,并与参考输入进行比较的过程。
2 请说明自动控制系统的基本组成部分。
解:作为一个完整的控制系统,应该由如下几个部分组成:①被控对象:所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象;②执行部件:根据所接收到的相关信号,使得被控对象产生相应的动作;常用的执行元件有阀、电动机、液压马达等。
③给定元件:给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参考量);④比较元件:把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较,求出它们之间的偏差。
常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。
⑤测量反馈元件:该元部件的职能就是测量被控制的物理量,如果这个物理量是非电量,一般需要将其转换成为电量。
常用的测量元部件有测速发电机、热电偶、各种传感器等;⑥放大元件:将比较元件给出的偏差进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。
如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。
⑦校正元件:亦称补偿元件,它是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,用以改善系统的性能。
常用的校正元件有电阻、电容组成的无源或有源网络,它们与原系统串联或与原系统构成一个内反馈系统。
3 请说出什么是反馈控制系统,开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?解:反馈控制系统即闭环控制系统,在一个控制系统,将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量,并将该测量值与输入量进行比较,形成一个反馈通道,从而形成一个封闭的控制系统;开环系统优点:结构简单,缺点:控制的精度较差;闭环控制系统优点:控制精度高,缺点:结构复杂、设计分析麻烦,制造成本高。
自动控制原理作业题第一章基本概念一、简答题1 简述自动控制的基本概念2 简述自动控制系统的基本组成3 简述控制系统的基本控制过程4 简述自动控制系统的基本分类5 试比较开环控制和闭环控制的特点6 简述自动控制系统的性能评价指标二、分析计算题1 液位自动控制系统如图所示。
试分析该系统工作原理,画出系统原理框图,指出被控对象、被控参量和控制量2 发动机电压调节系统如图所示,试分析其工作原理,画出系统原理框图,指出其特点。
3液面控制系统如图所示。
试分析该系统的工作原理,指出系统中的干扰量、被控制量及被控制对象,并画出系统的方框图。
4控制系统如图所示。
简述该系统的工作原理,说明该系统的给定值、被控制量和干扰量,并画出该系统的方块图。
图1-7发电机-电动机调速系统操纵电位计发电机伺服电机减速器负载Θr给定值Ur 前置放大器功放执行元件被控量Wm这是一个开环控制的例子+E-EΘrUr操纵电位计R1R2R3R4放大器直流发电机伺服电机Wd Wm发电机-电动机调速系统减速器负载5火炮随动控制系统如图所示。
简述该系统的工作原理,并画出该系统的原理框图。
第二章 线性控制系统的数学模型一、简答题1 简述建立控制系统数学模型的方法及其数学表示形式2 简述建立微分方程的步骤3 简述传递函数的基本概念及其特点4 给出组成控制系统典型基本环节二、分析计算题1 有源电网络如图所示,输入量为)(1t u ,输出量为)(2t u ,试确定该电网络的传递函数2 电枢控制式直流电动机原理图如图所示,输入量为)(1t e ,输出量为)(t o ,试确定其微分方程。
图中,电动机电枢输入电压;电动机输出转角;电枢绕组的电阻;电枢绕组的电感;流过电枢绕组的电流;电动机感应电势;电动机转矩;电动机及负载这和到电动机轴上的转动惯量;电动机及负载这和到电动机轴上的粘性摩擦系数。
3 某RC 电路网络原理图如图所示,电压()i u t 为输入量,()o u t 为输出量,试画出其方块图,并求其传递函数。
第一章绪论1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优弊端.解答: 1 开环系统(1)长处 :构造简单,成本低,工作稳固。
用于系统输入信号及扰动作用能早先知道时,可获得满意的成效。
(2)弊端:不可以自动调理被控量的偏差。
所以系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。
2闭环系统⑴长处:不论因为扰乱或因为系统自己构造参数变化所惹起的被控量偏离给定值,都会产生控制作用去消除此偏差,所以控制精度较高。
它是一种按偏差调理的控制系统。
在实质中应用宽泛。
⑵弊端:主要弊端是被控量可能出现颠簸,严重时系统没法工作。
1-2什么叫反应?为何闭环控制系统常采纳负反应?试举例说明之。
解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反应。
闭环控制系统常采纳负反应。
由1-1 中的描绘的闭环系统的长处所证明。
比如,一个温度控制系统经过热电阻(或热电偶)检测出目前炉子的温度,再与温度值对比较,去控制加热系统,以达到设定值。
1-3试判断以下微分方程所描绘的系统属于何种种类(线性,非线性,定常,时变)?2 d 2 y(t)3 dy(t ) 4y(t ) 5 du (t ) 6u(t )(1)dt 2 dt dt(2) y(t ) 2 u(t)(3)t dy(t) 2 y(t) 4 du(t) u(t ) dt dtdy (t )u(t )sin t2 y(t )(4)dtd 2 y(t)y(t )dy (t ) (5)dt 2 2 y(t ) 3u(t )dt(6)dy (t ) y 2 (t) 2u(t ) dty(t ) 2u(t ) 3du (t )5 u(t) dt(7)dt解答: (1)线性定常(2)非线性定常 (3)线性时变(4)线性时变(5)非线性定常(6)非线性定常(7)线性定常1-4 如图 1-4 是水位自动控制系统的表示图, 图中 Q1,Q2 分别为进水流量和出水流量。
控制的目的是保持水位为必定的高度。
第一章1-1图1-2是液位自动控制系统原理示意图。
在任意情况下,希望液面高度c维持不变, 试说明系统工作原理并画岀系统方块图。
图1-2 液位自动控制系统解:被控对象:水箱;被控量:水箱的实际水位;给定量电位器设定水位U r(表征液位的希望值C r);比较元件:电位器;执行元件:电动机;控制任务:保持水箱液位高度不变。
工作原理:当电位电刷位于中点(对应U r)时,电动机静止不动,控制阀门有一定的开度,流入水量与流出水量相等,从而使液面保持给定高度C r,一旦流入水量或流出水量发生变化时,液面高度就会偏离给定高度C r。
当液面升高时,浮子也相应升高,通过杠杆作用,使电位器电刷由中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动机,通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动,从而减少流入的水量,使液面逐渐降低,浮子位置也相应下降,直到电位器电刷回到中点位置,电动机的控制电压为零,系统重新处于平衡状态,液面恢复给定高度r。
反之,若液面降低,则通过自动控制作用,增大进水阀门开度,加大流入水量,使液面升高到给定高度C r。
系统方块图如图所示:1-10 下列各式是描述系统的微分方程,其中c(t)为输岀量,r (t)为输入量,试判断哪些是线性定常或时变系统,哪些是非线性系统?2c(t) =5 r2(t) t d2(^(1) dt ;3 2d c(t) 3d c(t) 6dc(t) --- 3 3 ---- 2 6 — dt dt dt xdc(t) dr(t)t c(t) =r(t) 3 dt dtc(t) = r(t)cos t 5 ;dr (t) tc(t) =3r(t)6 5 r(.)d. (5) dt =;(6)c(t)訂 2 ⑴;0, t ::: 6c(t)= “r(t), t 畠 6.(7) -解:(1)因为c(t)的表达式中包含变量的二次项 『(t),所以该系统为非线性系统。
(2) 因为该微分方程不含变量及其导数的高次幕或乘积项,且各项系数均为常数,所以该 系统为线性定常系统。
自动控制原理-在线作业_A(最终得分:100分)1.控制器加工处理一定的信息,产生()作用到被控制对象上,产生所需要连续控制系统和离散控制系统自动跟踪系统和恒值调节系统自动镇定系统和人工操作系统开环控制系统和闭环控制系统本题分值: 5.0用户得分: 5.0用户解答:连续控制系统和离散控制系统知识点: 1.2 自动控制系统的分类4.自动控制系统按变量的时间分布规律可分为()。
系统方框图如图所示,其输出Y为()。
本题分值: 5.0用户得分: 5.0用户解答:知识点: 2.3 传递函数动态结构图(方框图)5.系统方框图如图所示,其传递函数为()。
本题分值: 5.0用户得分: 5.0用户解答:知识点: 2.4反馈 控制系统的传递函数6.高阶多项式方程 一阶微分方程高阶微分方程 传递函数本题分值: 5.0 用户得分: 5.0用户解答: 传递函数知识点: 2.1 控制系统的微分方程7.偶极子 以上都不是 闭环主导极点 闭环极点和开环极点本题分值: 5.0 用户得分: 5.0用户解答: 闭环主导极点知识点: 3.4 高阶系统的动态响应控制系统的输入输出描述利用的数学模型是()。
系统的暂态响应的主要特征取决于系统()在 s 复平面上的位置。
8.本题分值: 5.0用户得分: 5.0用户解答:知识点: 3.3 二阶系统分析9.单位反馈二阶系统,已知其开环传递函数为,从实验方法求得其零初始状态下的阶跃响应的超调量,上升时间。
则传递函数中的参量为()。
系统方框图如图所示,R(s)= 1/s,N(s) =1/s,,,系统的稳态误差是()。
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0用户解答:知识点: 3.6 稳态精度分析10.S =Z2+1 S =Z +1 S= Z -1 S =Z2-1本题分值: 5.0 用户得分: 5.0用户解答: S= Z-1知识点: 3.5 稳定性及代数判据11.调整时间3T 、上升时间1T 、无过调现象 调整时间4T 、上升时间不到3T 、无过调现象调整时间3T 、上升时间∞、无过调现象 调整时间3T 、上升时间4T 、过调量1/T已知系统闭环特征方程为 S 3+9S 2+18S +18K= 0 若需使所有闭环特征根的实部均小于-1,则可设(),然后重排劳斯表即可求出 K 的取值X 围。
第一章引论1-1 试描述自动控制系统基本组成,并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。
答:自动控制系统一般都是反馈控制系统,主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。
控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的,按其职能分,主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。
如下图所示为自动控制系统的基本组成。
开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用,而没有反向联系的控制过程。
此时,系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。
开环控制的特点是:输出不影响输入,结构简单,通常容易实现;系统的精度与组成的元器件精度密切相关;系统的稳定性不是主要问题;系统的控制精度取决于系统事先的调整精度,对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。
闭环控制的特点是:输出影响输入,即通过传感器检测输出信号,然后将此信号与输入信号比较,再将其偏差送入控制器,所以能削弱或抑制干扰;可由低精度元件组成高精度系统。
闭环系统与开环系统比较的关键,是在于其结构有无反馈环节。
1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。
答:、自动控制系统的基本要求概括来讲,就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。
稳定性是对系统的基本要求,不稳定的系统不能实现预定任务。
稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。
对恒值系统,要求当系统受到扰动后,经过一定时间的调整能够回到原来的期望值(例如恒温控制系统)。
对随动系统,被控制量始终跟踪参量的变化(例如炮轰飞机装置)。
快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求,因此快速性一般也称为动态特性。
在系统稳定的前提下,希望过渡过程进行得越快越好,但如果要求过渡过程时间很短,可能使动态误差过大,合理的设计应该兼顾这两方面的要求。
准确性用稳态误差来衡量。
在给定输入信号作用下,当系统达到稳态后,其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。
显然,这种误差越小,表示系统的精度越高,准确性越好。
当准确性与快速性有矛盾时,应兼顾这两方面的要求。
大工17春《自动控制原理》在线作业2试卷总分:100 得分:100一、单选题(共10 道试题,共60 分)1. PID调节器中的D指的是()。
A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例积分满分:6 分正确答案:C2. 在分析中常将同频率下输出信号相位与输入信号相位之差称为()。
A. 相位差B. 信号差C. 频率差D. 相差满分:6 分正确答案:A3. 一阶滞后环节的最大滞后相角为()。
A. 0°B. 60°C. 90°D. 180°满分:6 分正确答案:C4. ()是相位滞后环节,它的低通性能好。
A. 比例环节B. 微分环节C. 积分环节D. 振荡环节满分:6 分正确答案:C5. 用直接求解闭环特征根绘制根轨迹的办法,对于()是不适用的。
A. 一阶系统B. 二阶系统C. 三阶系统D. 高阶系统满分:6 分正确答案6. 当根轨迹分支在实轴上某点相遇又向复平面运动时,该交点称为根轨迹的()。
A. 会合点B. 分离点C. 相遇点D. 分离极点满分:6 分正确答案:B7. 如果开环零点数目m小于开环极点数目n,则有()条根轨迹终止于无穷远处。
A. nB. mC. n-mD. m-n满分:6 分正确答案:C8. ()是用来确定根轨迹上某点的相应增益值。
A. 辐角条件B. 幅值条件C. 开环增益D. 开环零点满分:6 分正确答案:B9. ()的对数相频特性恒为0°。
A. 比例环节B. 惯性环节C. 积分环节D. 振荡环节满分:6 分正确答案:A10. 为了减少校正装置的输出功率,以降低成本和功耗,()装置通常被安置在前向通道的前端。
A. 串联校正B. 反馈校正C. 并联校正D. 前馈校正满分:6 分正确答案:A二、判断题(共10 道试题,共40 分)1. 以开环根轨迹增益为可变参数绘制的根轨迹称做参变量根轨迹。
A. 错误B. 正确满分:4 分正确答案:A2. 利用超前网络进行串联校正的基本原理是利用其相角的超前特性。
自动控制原理大工14秋《自动控制原理》在线作业1 一,单选题1. 控制系统的动态模型不包括()。
A. 微分方程B. 偏微分方程C. 差分方程D. 恒值?正确答案:D2. 弹簧-质量-阻尼器系统属于()。
A. 一阶系统B. 二阶系统C. 三阶系统D. 四阶系统?正确答案:B3. 电位器可认为是()。
A. 比例环节B. 惯性环节C. 积分环节D. 振荡环节?正确答案:A4. 对于线性定常系统的性能分析不包括()。
A. 常值B. 动态性能C. 稳定性D. 稳态误差?正确答案:A5. ()接受控制量并输出被控量。
A. 被控对象B. 比较装置C. 计算装置D. 放大装置?正确答案:A6. 目前,非线性系统在工程上常用的分析方法不包括()。
A. 相平面法B. 相轨迹法C. 描述函数法D. 逆系统法?正确答案:B7. 求解离散函数的Z变换不包括()方法。
A. 级数求和法B. 部分分式法C. 留数求和法D. 留数计算法?正确答案:C8. 判别一个系统是否稳定有多种方法,其中不包括()。
A. 劳斯判据法B. 奈奎斯特判据法C. 李雅普诺夫第二方法D. 拉普拉斯法?正确答案:D9. 等速采样也称为()。
A. 等效采样B. 周期采样C. 等频率采样D. 数字采样?正确答案:B10. ()适合于研究给定初始状态的二阶自由运动系统。
A. 相平面法B. 相轨迹法C. 描述函数法D. 逆系统法?正确答案:A二,判断题1. 电冰箱可用一阶微分方程描述其动态过程。
A. 错误B. 正确?正确答案:B2. 控制系统的数学模型有动态模型和静态模型之分。
A. 错误B. 正确?正确答案:B3. 如果信号流图有多个回路,各回路之间没有任何公共节点,则称为不接触回路。
A. 错误B. 正确?正确答案:B4. 振荡环节在动态过程中两个储能元件不能进行能量交换。
A. 错误B. 正确?正确答案:A5. 在正弦输入信号下,非线性系统可能呈现出分频振荡。
16农⼤⾃动控制原理_在线作业2课件⼀、单选题1.(5分)A. 不发⽣变化B. 发⽣变化C. 与代数运算结果不同D. 由代数关系变为导数关系得分:5知识点:2.3 传递函数动态结构图(⽅框图) 展开解析答案A解析2.(5分)A.B.C.结构图的变换(或简化)⽬的是为了得到系统的传递函数,对某⼀封闭域变换前后输⼊输出关系()。
已知某单位反馈系统的单位阶跃响应为:,则传递函数中的参量为()。
D.得分: 5知识点: 3.3 ⼆阶系统分析展开解析答案 B解析3.(5分)A.B.C.D.得分: 5 若系统原有的开环传递函数为,⽽校正后的对数幅频特性如下图所⽰,串联校正装置的传递函数为()。
知识点:6.3 校正⽅法展开解析答案A解析4.(5分)闭环控制系统的特征是()。
A. 针对扰动进⾏补偿B. 具有很⾼的控制速度C. 带有负反馈的按偏差控制得分:5知识点:1.1 ⾃动控制系统的概念展开解析答案C解析5.(5分)串联滞后校正可⽤于()的情况。
A. 当相位裕量满⾜系统要求时B. 当系统根轨迹通过期望主导极点,但期望主导极点不能满⾜静态品质指标时?C. 对数幅频特剪切频率过低时D. 当期望闭环主导极点位于未校正系统根轨迹的左边时得分:5知识点:6.3 校正⽅法展开解析答案B解析6.(5分)A. 的零点B. 的极点C. 的极点D. 的零点得分:5知识点:4.2 根轨迹的绘制规则展开解析答案C解析7.已知控制系统的闭环传递函数是,则其根轨迹起始于()。
A.B.C.得分: 5知识点: 4.1 根轨迹概念展开解析答案 D解析8.(5分)A. 剪切频率B. 调整时间 ?C. 相位裕量 ?D. 超调量根轨迹上任意⼀点 s 1 的根轨迹增益 K r 值的计算公式为()。
下列各个量中,反映系统稳定性的量是()。
知识点:5.5 频率特性与系统性能的关系展开解析答案C解析9.(5分)A. 以上都不好B.C.D.已知系统框图中N为阶跃⼲扰信号,()系统对于消除或减⼩扰动误差更好。
大工22秋《自动控制原理》在线作业1
一、单选题
1.()的职能是产生控制量,直接推动被控对象的被控量发生变化。
A.测量装置
B.比较装置
C.计算装置
D.执行装置
答案:D
2.对()进行拉普拉斯变换,可以得到系统在复数域的数字模型称为传递函数。
A.线性定常微分方程
B.非线性微分方程
C.非线性时变微分方程
D.线性时变微分方程
答案:A
3.在实际系统中,微分环节由理想微分环节和()组成。
A.比例环节
B.惯性环节
C.积分环节
D.振荡环节
答案:B
4.系统中如果有(),对系统的稳定性不利。
A.惯性环节
B.积分环节
C.振荡环节
D.延滞环节
答案:D
5.振荡环节是一个()阶环节。
A.一
B.二
C.三
D.四
答案:B
6.两个或两个以上方框具有同一个输入,而以各方框输出的代数和作为总输出,这种结构称为()。
A.串联连接
B.并联连接
C.前馈连接
D.反馈连接
答案:B。
自控原理课后习题精选2-5 试分别列写图2—3中各无源网络的微分方程(设电容C 上的电压为)(t u c ,电容1C 上的电压为)(1t u c ,以此类推).o(a)+-u c (t)(b)+-u c1(t)(c)+-u R1(t)图2—3 习题2-5 无源网络示意图解:(a )设电容C 上电压为)(t u c ,由基尔霍夫定律可写出回路方程为21)()()()()()(R t u R t u dt t du Ct u t u t u o c c o i c =+-=整理得输入输出关系的微分方程为121)()()()11()(R t u dt t du C t u R R dt t du Ci i o o +=++ (b )设电容1C 、2C 上电压为)(),(21t u t u c c ,由基尔霍夫定律可写出回路方程为dtt du RC t u t u dtt du C R t u t u R t u t u t u t u t u c c o c c o c i o i c )()()()()()()()()()()(11222221=-=-+--=整理得输入输出关系的微分方程为Rt u dt t du C dt t u d C RC R t u dt t du C C dt t u d C RC i i i o o o )()(2)()()()2()(12221212221++=+++ (c )设电阻2R 上电压为2()R u t ,两电容上电压为)(),(21t u t u c c ,由基尔霍夫定律可写出回路方程为)()()(21t u t u t u R i c -= (1) )()()(22t u t u t u R o c -= (2)2221)()()(R t u dt t du C dt t du CR c c =+ (3)dtt du C R t u t u c o i )()()(21=- (4)(2)代入(4)并整理得CR t u t u dt t du dt t du o i o R 12)()()()(--= (5) (1)、(2)代入(3)并整理得222)()(2)()(R t u dt t du C dt t du C dt t du CR R o i =-+ 两端取微分,并将(5)代入,整理得输入输出关系的微分方程为CR t u dt t du C R dt t u d C R C R t u dt t du C R dt t u d C R i i i o o o 1122211222)()(1)()()()11()(++=+++2-6 求图2-4中各无源网络的传递函数.(a)(b)(c)+-U c (s)+-U c1(s)图2—4 习题2-6示意图 解:(a)由图得21)()()(R s U R s U s CsU o C C =+(1) )()()(s U s U s U o i C -= (2)(2)代入(1),整理得传递函数为2121221211111)()(R R Cs R R R Cs R R R R Cs R Cs s U s U i o +++=+++= (b )由图得)()()(1s U s U s U o i C -= (1))()()()()(2222s sU C Rs U s U R s U s U C C o C i =-+- (2))()()(211s U s U s sU RC C o C -=整理得传递函数为1)2(122121)()(2122121221222121+++++=+++++=C C Rs s C C R s RC s C C R s RC s RC s RC s RC s RC s U s U i o(c )由图得)()()(21s U s U s U R i C -= (1) )()()(22s U s U s U R o C -= (2) 2221)()()(R s U s CsU s CsU R C C =+ (3) )()()(21s CsU R s U s U C o i =- (4)整理得传递函数为1)2(1121)()(2122211222121212++++=++++=Cs R R s C R R CsR s C R R CsR R R R Cs R Cs s U s U i o 2—8 试简化图2-6中所示系统结构图,并求传递函数)(/)(s R s C 和)(/)(s N s C 。
大工19秋《自动控制原理》在线作业1
试卷总分:100 得分:100
一、单选题(共10 道试题,共50 分)
1.()又称为参考输入。
A.被控量
B.给定值
C.反馈通道
D.前向通道
答案:B
2.用()建立模型时,是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数,从理论上推导出系统的数学模型。
A.演绎法
B.数学法
C.归纳法
D.差分法
答案:A
3.电枢控制的直流电动机属于()。
A.四阶系统
B.二阶系统
C.三阶系统
D.一阶系统
答案:C
4.()是经典控制理论中最基本也是最重要的概念。
A.频率法
B.根轨迹法
C.微分方程
D.传递函数
答案:D
5.测速发电机属于()。
A.积分环节
B.比例环节。
大工14春《自动控制原理》在线作业3
单选题判断题
一、单选题(共10 道试题,共60 分。
)
1. 将连续信号通过采样开关变换成()的过程称为采样过程。
A. 数字信号
B. 模拟信号
C. 离散信号
D. 脉冲信号
-----------------选择:C
2. 采样过程从物理意义上可以理解为()。
A. 信号调制过程
B. 模数转换过程
C. 数模转换过程
D. 脉冲调制过程
-----------------选择:D
3. 数字控制系统是指系统中具有()的自动控制系统。
A. PID控制器
B. 模拟控制器
C. 数字控制器
D. PD控制器
-----------------选择:C
4. 离散系统的瞬态响应决定于()。
A. 系统零点的分布
B. 系统极点的分布
C. 系统零、极点分布
D. 不能确定
-----------------选择:C
5. 在离散控制系统中采用()来恢复离散信号。
A. 零阶保持器
B. 一阶保持器
C. 二阶保持器
D. 高阶保持器
-----------------选择:A
6. 将数字信号变换成连续信号的转换环节称为()。
A. 模-数转换器
B. 数-模转换器
C. 信号转换器
D. 离散转换器
-----------------选择:B
7. 在离散系统中,系统的稳定边界是()。
自动控制原理-在线作业_A(最终得分:100分)1.
扰动量
控制量
测量量
反馈量
不稳定性
动态特性稳定性
稳态特性
连续控制系统和离散控制系
自动跟踪系统和恒值调节系
自动镇定系统和人工操作系统开环控制系统和闭环控制系统
系统方框图如图所示,其输出Y 为( )。
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0
系统方框图如图所示,其传递函数为( )。
高阶多项式方程
一阶微分方程高阶微分方程
传递函数
偶极子
以上都不是
闭环主导极点
闭环极点和开环极点
单位反馈二阶系统,已知其开环传递函数为,从实验方
法求得其零初始状态下的阶跃响应的超调量
,上升时间。
则传递函数中的参量
为(系统方框图如图所示,R(s)= 1/s ,N(s) =1/s ,,,系
统的稳态误差是( )。
S =Z2+1
S =Z +1
S= Z
S =Z2
调整时间
调整时间调整时间
调整时间
则全根轨迹的分支数是
3
1
4
2
既非充分又非必要条件
充分条件
必要条件
充要条件
开环传递函数的极点向右移动,相当于某些惯性或振荡环节的
减小
减小
增大
增大
某系统的开环传递函数在右半 s 平面内的极点数为 P,当 s 沿奈魁斯特围线转一圈时,其奈魁斯特图绕(-1,j0)点N 圈,则下列说法正确的是()。
若N=0 则系统是稳定的
若N=P 则系统是稳定的
若N=-P 则系统是稳定的
若N<0 则系统必为不稳定
响应函数曲线
根轨迹图
Nyquist
Bode
以上都不正确
频率特性极坐标图的正频与负频部分关于实轴对称逆因子的对数频率特性关于实轴对称
对数频率特性的正频与负频部分关于
系统的
系统的
系统的
系统的
幅频特性中
幅频特性中中频段的斜率幅频特性中高频段的斜率
幅频特性中低频段的斜率
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0
用户解答:
知识点: 2.2 线性动态系统的输入输出描述
某系统可用如下方程组描述:
,系统的方框图是( )。
自动控制原理-在线作业_B(最终得分:100分)
以上都不对
系统的扰动量可以预计并能进行补偿闭环系统不稳定
系统的扰动量大且无法预计
不发生变化
发生变化
由代数关系变为导数关系与代数运算结果不同
系统方框图如图所示,其输入端R到误差
条件稳定的
稳定的
不稳定的
临界稳定的
闭环极点和开环零
开环极点和闭环极闭环极点和闭环零点
开环极点和开环零点
单位负反馈控制系统的开环传递函数为:
调整时间约
调整时间约
调整时间约调整时间约
以上都不好
3 2 1 4
5.0
已知控制系统的闭环传递函数是,则其根轨迹终止于(
的零点
的极点
的零点
的极点
的零点
已知最小相位系统的渐近幅频特性如图所示,系统
以上都不正确
系统的频率特性包括幅频特性和相频特性
频率特性是指系统在正弦输入信号作用下
频率特性反映系统或环节对不同频率正弦输入信号的放大倍数和相移
-60dB/dec
-80dB/dec
-40dB/dec
-20dB/dec
开环频率特性曲线
开环频率特性曲线开环频率特性曲线顺时针包围(
开环频率特性曲线逆时针包围(
稳定性和稳态性
稳定性
稳定性和快速性
稳态性能
上升时间
谐振峰值
稳态误差
相位裕量
K>6
已知开环传递函数,
K>5.8
6<K<0
5.8<K<0.2
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0
用户解答:
知识点: 2.2 线性动态系统的输入输出描述
自动控制原理-在线作业_C (最终得分:100分)
响应速度快
不存在稳定性问题系统结构简单
控制精度
零初始状态
零响应
零输入
零时刻
一阶模态、二阶
衰减响应
不衰减响应
极点模态、零点模态
以上都不对
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0
已知系统如图,扰动输入时引起的误差传递函数为( )。
只有
只有
只有
只有
一阶系统
二阶系统三阶系统
四阶及以上系统
设系统开环传递函数为
为,则对根轨迹分离点位置变化
不移动
左移
移动方向不确定
右移
相位裕量
谐振峰值谐振频率
剪切频率
振荡次数
谐振峰值
幅值裕量
剪切频率
位于第四象限的半圆
位于第一象限的半圆不规则曲线
整圆
稳定性
稳定性和稳态性稳定性和快速性
稳态性能
上升时间减少
静态品质得到改善
谐振峰值增大
剪切频率增大
若系统原有的开环传递函数为,
某单位反馈控制系统,,以下说法正确的是()。
以上都不对
根轨迹交点为
Nyquist
ω=1
带有负反馈的按偏差控制
具有很高的控制速度
以上都不对
针对扰动进行补偿
已知某单位反馈系统的单位阶跃响应为:
,则传递函数中的参量
为( )。
本题分值: 5.0
用户得分: 5.0
用户解答:
知识点: 3.3 二阶系统分析
某系统闭环传递函数为,
已知系统闭环特征方程为 2S5+S4+6S3+3S2+S +1= 0,此系统是()。
不稳定,有二个正实部根
稳定的
不稳定,有一个正实部根
无法判断
闭环零、极点
开环零、极点
闭环零、极点
开环零、极点
开环传递函数为的系统的根轨迹与虚轴的交点为()。
±2.6
±3.6
±
±
根轨迹向左半给开环传递函数增加零点
根轨迹向右半根轨迹向右半
根轨迹向左半
以上都不稳定
系统的开环传递函数为,其
以上都不是
改善系统的稳态性
用低阶系统近似代
将开环控制改为闭环控制改善系统的暂态性能
调整时间
超调量
谐振频率
稳态误差
某系统如图所示,G1= K ,G2=1/(s+1), G3= s,若要系统稳定,K的取值范围为()。
K<-1
K>-10
K<-10
K>-1
Gc(s)= 1/S2
Gc(s)= K/S
Gc(s)= K
Gc(s)= K1+ K/S
0,0,0 )。
系统方框图如图所示,系统的稳态误差系数Kp、Kv、Ka为(),其中G
1
(s)
= 10/s(s+5),G
2
(s) = 1/(0.1s+1)。
20
∞
∞
某系统闭环传递函数为:
开环传递函数为的系统的根轨迹为(
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0
开环传递函数的零点向右移动,相当于某些惯性或振荡环节的
增大
增大
减小
减小
以上都不对
本题分值: 5.0 用户得分: 5.0
某最小相位系统的Nyquist 图如图所示,则其相位裕量和幅值裕量标注正确的是( )。
,若要求闭环
基于
基于根轨迹的滞后校正
基于根轨迹的超前校正;
基于
相位裕量
超调量
剪切频率
调整时间
本题分值: 5.0
用户得分: 5.0
用户解答:相位裕量
知识点: 5.5 频率特性与系统性能的关系。