机电控制工程基础作业-答案.doc

机电控制工程基础第1次作业
第1章
一、简答
1．什么是自动控制？
是相对于人工控制而言的，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量（输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
2．控制系统的基本要求有哪些？
控制系统的基本要求：稳定性、快速性和准确性(稳态精度），即稳、快、准
3．什么是自动控制系统？
指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统.它一般由控制装置和被控制对象组成.
4．反馈控制系统是指什么反馈?
反馈控制系统是负反馈
5．什么是反馈？什么是正反馈?什么是负反馈？
从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这就是反馈。当它与输入信号符号相同,即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈.反之，符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6．什么叫做反馈控制系统？
从系统（或元件）输出端取出信号，经过变换后加到系统（或元件)输入端,这样的系统称为反馈控制系统
7．控制系统按其结构可分为哪3类？
开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统
8．举例说明什么是随动系统。
如雷达自动跟踪系统,火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等
9．自动控制技术具有什么优点?
⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度,使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动;⑷由于近代科学技术的发展,许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产,深水作业以及火箭或导弹的制导等等。在这种情况下,自动控制更加显示出其巨大的作用。
10．对于一般的控制系统,当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能有几种情况？
单调过程、衰减振荡过程、持续振荡过程、发散振荡过程
二、判断
1．自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制.正确
2．系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量，稳态性能指标为稳态误差。正确
3．如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响时，这样的系统就称为开环控制系统.正确
4．凡是系统的输出端与输入端间存在反馈回路，即输出量对控制作用能有直接影响的系统，叫做闭环系统。正确
5．无静差系统的特点是当被控制量与给定值不相等时，系统才能稳定。错误
6．对于一个闭环自动控制系统,如果其暂态过程不稳定,系统可以工作。错误
7．叠加性和齐次性是鉴别系统是否为线性系统的根据.正确
8．线性微分方程的各项系数为常数时，称为定常系统。正确
第2章
一、简答
1．什么是数学模型？
描述系统输入变量、输出变量以及系统内部各变量间关系的数学表达式
2．建立控制系统数学模型的主要方法哪些?
建立控制系统数学模型的主要方法有解析法和实验法
3．什么是系统的传递函数？
在线性定常系统中，初始条件为零时，系统（或元件）输出的拉氏变换Xc（s）和输入的拉氏变换Xr（s）之比称为系统(或元件）的传递函数
4．单位负反馈系统的开环传递函数为G（s)，则其闭环传递函数是什么?
5．二阶闭环系统传递函数标准型是什么？其中的变量有什么含义?
ωn——无阻尼自然频率或固有频率,；
ζ——阻尼比，.
6．微分环节和积分环节的传递函数表达式各是什么？
一阶微分环节的传递函数表达式G（s）=Xc（s）/Xr（s)=Ks
二阶微分环节的传递函数表达式
积分环节的传递函数表达式G(s）=Xc（s)/Xr(s）=K/s
7．振荡环节包含两种形式的储能元件，并且所储存的能量相互转换,输出量具有振荡的性质。设振荡环节的输出量为xc,输入量为xr，其运动方程式和传递函数是什么？
振荡环节的运动方程式为
其传递函数为
二、判断
1．传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关.错误
2．对于非线性函数的线性化方法有两种：一种方法是在一定条件下，忽略非线性因素.另一种方法就是切线法,或称微小偏差法。正确
3．在自动控制系统中,用来描述系统内在规律的数学模型有许多不同的形式,在以单输入、单输出系统为研究目标的经典控制理论中,常用的模型有微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性等.正确
4.控制系统的稳态误差大小取决于系统结构参数和外输入。正确
5．传递函数是复变量s的有理真分式，分母多项式的次数n高于分子多项式的次数m，而且其所有系数均为实数.正确
6．在复数平面内，一定的传递函数有一定的零,极点分布图与之相对应。正确
7．传递函数是物理系统的数学模型,但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统不能有相同的传递函数。错误
8．自然界中真正的线性系统是不存在的.许多机电系统、液压系统、气动系统等，在变量之间都包含着非线性关系。正确
9．实际的物理系统都是线性