西南大学[1038]《自动控制原理》答案

发布时间:2023-10-15 09:10:12浏览次数:9
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别: 网教 专业:电气工程及其自动化 课程名称【编号】: 自动控制原理 【1038】 A 卷大作业 满分:100 分一、名词解释(共 3 题,选作 2 题,每题 15 分,共 30 分)1.什么是自动控制,反馈控制和自动控制系统?答:自动控制:所谓自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。反馈控制:将取自被控量的反馈信息,用于不断的修正被控量与输入之间的偏差,从而实现对被控对象进行控制的任务就是反馈控制。自动控制系统:由被控对象和自动控制装置按照一定的方式连接起来,组成一个有机的整体,称为自动控制系统。2.什么是偶极子,闭环主导极点和主导极点分析法?答:(1)闭环主导极点:系统的动态性能基本上由接近虚轴的闭环极点确定。这样的极点,称为闭环主导极点(2)偶极子:如果闭环零、极点相距很近,那么这样的闭环零、极点常称为偶极子(3)主导极点分析法:在工程计算中,采用主导极点代替系统全部闭环极点来估算系统性能指标的方法,称为主导极点法。3.什么是频率响应、幅频特性和相频特性?答:频率响应:控制系统对正弦输入信号的稳态正弦响应。幅频特性:即输出信号与输入信号的幅值之比随 w 变化的特性。相频特性:即输出信号与输入信号的相位差(或相移)随 w 变化的特性。二、简答题(共 2 题,每题 15 分,共 30 分)1.二阶系统的特征根有哪些不同形式,分别称为什么系统,其阶跃响应有何特点?答:(1)当 0 < < 1 时,特征根为一对具有负实部的共轭复根, ,称为欠阻尼系统,系统的阶跃响应为衰减的振荡过程。 (2)当 =1 时,特征根为一对等值的负实根,如图 ,称为临界阻尼系统,系统的阶跃响应为非振荡过程。 (3)当 >1 时,特征根为一对不等值的负实根, ,称为过阻尼系统,系统的阶跃响应为非振荡过程。 (4)当 =0 时,特征根为一对幅值相等的虚根, 称为零(无)阻尼系统,系统的阶跃响应为持续的等幅振荡。 (5)当-1<ξ< 0 时,特征根为一对具有正实部的共轭复根, 称为负阻尼系统,使得系统的响应表现为幅值随时间增加而发散。 (6)当 < -1 时,特征根为一对不等值的正实根, 称为负阻尼系统。 2.试说明采用控制系统的结构图作为数学模型有何优点?并说明结构图等效变换的原则?答:1)应用控制系统结构图可以很容易对结构图进行化简,从而简化复杂控制系统的分析和计算,同时它能直观地表明控制信号在系统内部的动态传递关系,此外结构图既适合于线性系统也可用于非线性系统。2)在简化过程中应遵循变换前后变量关系保持等效的原则,即变换前后前向通路中传递函数的乘积应保持不变,回路中传递函数的乘积应保持不变。3)应用控制系统结构图可以很容易对结构图进行化简,从而简化复杂控制系统的分析和计算,同时它能直观地表明控制信号在系统内部的动态传递关系,此外结构图既适合于线性系统也可用于非线性系统。4)在简化过程中应遵循变换前后变量关系保持等效的原则,即变换前后前向通路中传递函数的乘积应保持不变,回路中传递函数的乘积应保持不变。三、计算题(共 2 题,每题 20 分,共 40 分)1.单位负反馈系统如图所示:s(Ts+1)R(s)C(s)K ﹣+单位负反馈系统(1) 求系统的闭环传递函数,并确定系统特征参数与实际参数的关系。(2) 若 K = 16(rad/s)、T = 0.25(s),试计算系统 , , , , , 。- 1 - 2.系统的特征方程为: ,试判断系统的稳定性。答:系统的特征方程为: ,试判断系统的稳定性。P2-64根据特征方程做出劳斯表为劳斯阵第一列有负数,系统是不稳定的。其符号变化两次,表示有两个极点在 s 的右半平面。- 2 -
文档格式: docx,价格: 5下载文档
返回顶部