自动控制原理答案

1、第一章掌握自动控制系统的一般概念（控制方式，分类，性能要求）6.（1）结构框图：Ug U Ud n Uc UUr给定输入量: 给定值 Ug被控制量: 加热炉的温度扰动量： 加热炉内部温度不均匀或坏境温度不稳定等外部因素被控制对象：加热器控制器： 放大器、发动机和减速器组成的整体（2）工作原理：给定值输入量 Ug 和反馈量 Ur 通过比较器输出 U， 经放大器控制发动 机的转速 n，再通过减速器与调压器调节加热器的电压 U 来控制炉温。T Ur U Ud n Uc U T 7.（1）结构框图略给定输入量：输入轴 r被控制量： 输出轴 c扰动量： 齿轮间配合、负载大小等外。

2、 1 / 27 自动控制原理试题及答案 一、填空题（每空 1 分，共 15 分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。 3、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 ()Gs，则 G(s)为 （用 G1(s)与 G2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图 1 所示， 则无阻尼自然频率 n ， 阻尼比 ， 该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。 5、若某系统的单位脉冲响应为 0 .2 0 .5( ) 1 0 5ttg t e e， 则。

3、第二章习题及答案2-1 试建立题2-1图所示各系统的微分方程 其中外力 )(tF ，位移 )(tx 和电压 )(tur为输入量；位移 )(ty 和电压 )(tuc 为输出量；k（弹性系数），f （阻尼系数），R（电阻），C（电容）和m（质量）均为常数。解（a）以平衡状态为基点，对质块m进行受力分析（不再考虑 重力影响），如图解2-1(a)所示。根据牛顿定理可写出22)()( dtydmdtdyftkytF 整理得)(1)()()(22tFmtymkdttdymfdt tyd （b）如图解2-1(b)所示，取A,B两点分别进行受力分析。对A点有)()( 111 dtdydtdxfxxk （1）对B点有ykdtdydtdxf 21 )( （2）联立式（1）、（。

4、 第一章 掌握自动控制系统的一般概念 （ 控制方式，分类，性能要求） 6.（ 1）结构框图： Ug U Ud n Uc U Ur 给定输入量 : 给定值 Ug 被控制量 : 加热炉的温度 扰动量： 加热炉内部温度不均匀或坏境温度不稳定等外部因素 被控制对象：加热器 控制 器： 放大器、发动机和减速器组成的整体 （ 2）工作原理： 给定值输入量 Ug和反馈量 Ur 通过比较器输出 U， 经放大器控制发动 机的转速 n，再通过减速器与调压器调节加热器的电压 U 来控制炉温。 T Ur U Ud n Uc U T 7.（ 1）结构框图 略 给定输入量：输入轴 r 被控制量： 输出轴 c 扰动量： 。

5、装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 1 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（A）一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。3、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 ，()Gs则 G(s)为 （用 G1(s)与 G2(s) 表示） 。4、若某系统的单位脉冲响应为 ，则该系统的传递函。

6、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。

7、自动控制原理 复习参考资料 一、基本知识 1 1、反馈控制又称 偏差控制 ，其控制作用是通过 输入量 与 反馈量 的差值进行的。 2、 闭环控制系统又称为 反馈控制系统 。 3、 在经典控制理论中主要采用的数学模型是 微分方程 、 传递函数 、 结构框图 和信号流图 。 4、 自动控制系统按输入量的变化规律可分为 恒值控制系统 、 随动控制系统 与 程序控制系统 。 5、 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、 快速性 和 准确性 。 6、 控制系统的数学模型，取决于系统 结构和参数 , 与外作用及初始条件无关 。 7、 两个传。

8、第 1 页 共 60 页第一章 习题答案1-1 根据题 1-1 图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将 a，b 与 c，d 用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。解 （1）负反馈连接方式为： da， cb；（2）系统方框图如图解 1-1 所示。1-2 题 1-2 图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。题 1-2 图 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，。

9、第一章 绪论 1. 开环、闭环系统的最主要区别是（ ）。A反馈 B输入信号C被控对象 D干扰 参考答案：A2. 下图所示系统属于（ ）。A恒值控制系统 B开环系统C程序控制系统 D随动系统 参考答案：D3. 系统采用负反馈形式连接后，则 ( )。A一定能使闭环系统稳定 B系统动态性能一定会提高C一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除D需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能 参考答案：D4. 直接对对象进行操作的元件称为（ ）。A比较元件 B给定元件C执行元件 D放大元件 参考答案：C5. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（ ）。

10、1一、 单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ C ）A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ A ）上相等。A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ C ）A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件4. 从 0 变化到+时，延迟环节频率特性极坐标图为（ A ）A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢。

11、 自动控制原理试题及答案1、若某串联校正装置的传递函数为(10s+1)/(100s+1)，则该校正装置属于(B )。3 分2、在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A）3 分3、在系统中串联 PD 调节器，以下那一种说法是错误的（ D） 3分A 是一种相位超前校正装置B 能影响系统开环幅频特性的高频段C 使系统的稳定性能得到改善D 使系统的稳态精度得到改善4、用超前校正装置改善系统时，主要是利用超前校正装置的（A ）3 分5、I 型系统开环对数幅频特性的低频段斜率为（ B ）9分6、设微分环节的频率特性为 G(j)，当频率 从0变。

12、自动控制原理答案 1 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 )(tuc ，电容 1C 上的电压为 )(1tuc ，以此类推）。 R 1R 2Cu i u o( a )+u c ( t)R RC 1u iu o( b )C 2+u c 1 ( t )+u c 2 ( t )CCR 1u iu o( c )R 2+u R 1 ( t )+u c 1 ( t )+ u c 2 ( 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 )(tuc ，由基尔霍夫定律可写出回路方程为 21)()()()()()(RtuRtudttduCtututuoccoic 整理得输入输出关系的微分方程为 121)()()()11()( R tudt tduCtuRRdt tduC iioo （ b）设电容 1C 、 2C 上电。

13、. 3-6 线性系统的稳态误差计算 把在阶跃函数作用下没有原理性稳态误差的系统，称为无差系统；把具有原理性稳态误差的系统称为有差系统。 非线性因素引起的系统稳态误差称为附加稳态误差，或结构性稳态误差。 习惯上常把系统在阶跃输入作用下的稳态误差称为静差。因而，0型系统可称为有（静）差系统或零阶无差度系统，一型系统可称为一阶无差度系统，二型系统可称为二阶无差度系统。 4-3 广义根轨迹 2、附加开环零。

14、自控原理课后习题精选.25 试分别列写图 23 中各无源网络的微分方程 设电容 C 上的电压为uc t ，电容 C1 上的电压为uc1t ，以此类推。 uct C uc1t C1 uR1t R1R1RRCCuiR2uouiuc2tC2uou。

15、 自动控制原理 一、单项选择题（本大题共 20分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 根轨迹法是利用（ ）在 s平面上的分布，通过图解的方法求取（ ）的位置。 A. 开环零、极点；闭环零点 B. 开环零、极点；闭环极点 C. 闭环零、极点；开环零点 D. 闭环零、极点；开环极点 2. 与根轨迹增益有关的是（ ）。 A. 闭环零、极点与开环零点 B. 闭环零、极点与开环极点 C. 开环零、极点与闭环零点 D. 开环零、极点与闭环极点 3. 根据以下最小相位系 统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为（ ）。 A. =50 0 B. =0 0 C. =20 0 D. =30 0 4. 控制工程理论的。

16、一 、 试 求 图 中 所 示 RC 网 络 的 传 递 函 数 ， 为 输 入 ， 为 输 出 。点击查看答案 答： ， 二 、 化 简 方 框 图 ， 并 求 系 统 的 传 递 函 数 。 点击查看答案 答：三 、 根 据 下 列 单 位 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为 ， 确 定使 系 统 稳 定 的 K 值 的 范 围 。 点击查看答案 答：特征方程系统稳定四 、 系 统 开 环 传 递 函 数 为 ， 绘 制 根 轨 迹 。 点击查看答案 答：（1）（2）实轴上根轨迹（3）渐近线（4）求分离点特征方程 （舍去）(5)求与虚轴的交点代入特征方程五 、 设 系 统 开 环 频 率 特 性 的。

17、第一章 习题答案习 题1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a，b与c，d用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。题1-3图 炉温自动控制系统原理图1-4 题1-4图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。图中电位器、并联后跨接到同一电源的两端，。