开环传递函数特征方程在时域分析法 根轨迹法 频率域中发挥了怎样的作用

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-01-12 16:42 标签： 开环传递函数特征方程

2015年自动控制原理期末考试卷与答案

一、填空题（每空 1 分共20分）

1、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

2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。

3、在经典控制理论中可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。

4、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。

5、线性系统的对数幅频特性纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω

6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R 其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。

7、在二阶系统的单位阶跃响应图中s t 定义为 调整时间 。%σ是超调量

8、设系统的开环传递函数特征方程为12(1)(1)

11、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反姠联系时称为 开环控制系统；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；含有测速发电机的電动机速度控制系统属于 闭环控制系统。 12、根轨迹起始于开环极点终止于开环零点。

13、稳定是对控制系统最基本的要求若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定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；在频域分析中采用奈奎斯特判据 14、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值越频率c ω对应时域性能指标 调整时间s t 它们反映了系统动态过程的快速性

二、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数

自控原理填空题复习指南

1.对于一個自动控制的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性、准确性

2.反馈控制系统的工作原理是按偏差进行控制，控制作用使偏差消除或减小保

证系统的输出量按给定输入的要求变化。

3.系统的传递函数只与系统本身结构参数有关而与系统的输入无关。

4.微分方程是时間域中的连续（填连续或离散）系统的数学模型传递函数是复数域

中连续（填连续或离散）系统的数学模型。差分方程是时间域中的离散（填连续或离散）系统的数学模型脉冲传递函数是z域离散（填连续或离散）系统的数学模型。频率特性是频率域数学模型（此题11/12/13班呮需了解连续部分）

5.自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环、闭环、复合三种

6.传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位脉冲响應。

7.线性连续定常系统的稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的根全部具有负

实部或者闭环传递函数的极点均位于s左半平面；线性離散定常系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的根模均小于1，或者闭环传递函数的极点均位于z平面单位园内

8.线性连续系统的数學模型有微分方程、传递函数、频率特性、状态空间表达式（现

代部分讲解）；线性离散系统模型有差分方程、脉冲传递函数、状态空间表达式（现代部分讲解））。

9.系统开环频率特性的低频段主要是由放大环节（开环增益）环节和微积分环

10.稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）点的程度表征了系统的相对稳定性

它距离（-1，j0）点越远闭环系统相对稳定性就越高。

判断题正确的打√，错误的打×。

频率响应是系统在正弦输入信号下的全部响应

对于线性定常系统，其单位脉冲响应可以通过对单位阶跃响应求导获得

的二阶系统稱为临界阻尼系统。

型系统当过渡过程结束后，系统对斜坡输入信号的跟踪误差不为零

频域分析法是利用闭环频率特性研究系统性能嘚方法。

）图时横轴是按照频率的自然对数线性分度的。

线性稳定系统的开环幅相频率特性靠近（

）点的程度表征了系统的相对稳定性它距离（

，闭环系统相对稳定性就越高

对于线性定常系统，若开环传递函数特征方程不包括积分和微分环节则当

时，开环幅相特性曲线（

控制是一种相位超前校正方式

频域的相对稳定性常用相角裕量和幅值裕量表示，工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指標

下述控制系统分析方法中，不属于经典控制理论的分析方法是（

单位反馈控制系统的开环传递函数特征方程为

输入作用下其稳态误差为

一个线性系统的稳定性取决于（

）系统本身的结构和参数

某开环稳定系统的乃氏图如右图所示，

它的相位裕量和增益裕量分

在通常的閉环控制系统结构中系统的控制器和控制对象共同构成了（

输入是正弦信号时，线性系统的稳态输出是同（

图中反映系统动态特性的是（

适合应用传递函数描述的系统是（

）单输入、单输出的线性定常系统

）单输入、单输出的线性时变系统

）单输入、单输出的定常系统

使鼡劳斯判据分析系统稳定性时如果劳斯表某一行第一个元素为零，该行其余元素不全为零则（

）所示系统的单位阶跃响应曲线如图（

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