自动控制原理答案
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自动控制原理课后答案
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出系统方块图。
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位的希望值不变。
ur(表征液
cr);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
ur)时,电动机静止不动,控制阀门有一定的
cr,一旦流入水量或流出水量
工作原理:当电位电刷位于中点(对应
开度,流入水量与流出水量相等,从而使液面保持给定高度
发生变化时,液面高度就会偏离给定高度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r。
系统方块图如图所示:
ccc
1-10 下列各式是描述系统的微分方程,其中c(t)为输出量,r (t)为输入量,试
自动控制原理习题答案
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缺点.
解答:1开环系统
(1) 优点:结构简单,成本低,工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果。
(2) 缺点:不能自动调节被控量的偏差。因此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优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量
偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。
⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作。
1-2 什么叫反馈?为什么闭环控制系统常采用负反馈?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馈。
闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如,一个温度控制系统通过热电阻(或热电偶)检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值。
1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型(线性,非
线性,定常,时变)?
d2y(t)dy(t)du(t)2?3?4y(t)?5?6u(t)2dtdtdt(1
自动控制原理试卷A答案
赣 南 师 范 学 院
班级: 姓名: 学号: ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 题答得不内线封密 2006–2007学年第一学期期终考试试卷(A答案卷)
开课学院: 物理与电子信息学院 课程名称: 自动控制原理 考试形式:闭卷,所需时间120分钟 题号 得分 评卷一 二 三 四 五 六 七 八 总 分
注意事项:1、教师出题时请勿超出边界虚线; 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚,答题不得超出密封线; 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。 一、(20分)选择题,请选择一个最合适的答案 1. 对每个系统当被控量变化全过程提出的基本要求是(A )。 A)稳定性,准确性,快速性 (B) 调节时间,超调量,稳态误差 (C) 开环增益,穿越频率,相角裕量 2.在通常的闭环控制系统结构中,系统的控制器和控制对象共同构成了(B ) (A) 开环传递函数 (B) 前向通道 (C) 反馈通道 (D) 闭环传递函数 3.下面数学模型中,( D)是线性定常系统的外
自动控制原理试卷A答案
赣 南 师 范 学 院
班级: 姓名: 学号: ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 题答得不内线封密 2006–2007学年第一学期期终考试试卷(A答案卷)
开课学院: 物理与电子信息学院 课程名称: 自动控制原理 考试形式:闭卷,所需时间120分钟 题号 得分 评卷一 二 三 四 五 六 七 八 总 分
注意事项:1、教师出题时请勿超出边界虚线; 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚,答题不得超出密封线; 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。 一、(20分)选择题,请选择一个最合适的答案 1. 对每个系统当被控量变化全过程提出的基本要求是(A )。 A)稳定性,准确性,快速性 (B) 调节时间,超调量,稳态误差 (C) 开环增益,穿越频率,相角裕量 2.在通常的闭环控制系统结构中,系统的控制器和控制对象共同构成了(B ) (A) 开环传递函数 (B) 前向通道 (C) 反馈通道 (D) 闭环传递函数 3.下面数学模型中,( D)是线性定常系统的外
自动控制原理
第一章第二章
一、单项选择题
1、适合应用传递函数描述的系统是 ( ) 。 (分数:1分) A. 单输入,单输出的线性定常系统 B. 单输入,单输出的线性时变系统 C. 单输入,单输出的定常系统 D. 非线性系统
正确答案:A
2、
采用负反馈形式连接后,则 ( )。
(分数:1分)
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
正确答案:D
3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为,则该系统的闭环特征方
程为 ( ) 。 (分数:1分)
A. s(s+1)=0 B. s(s+1)+5=0 C. s(s+1)+1=0
D. 与是否为单位反馈系统有关
正确答案:B
4、关于传递函数,错误的说法是 ( ) 。 (分数:1分) A. 传递函数只适用于线性定常系统;
B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C. 传递函数一般是为复变量s的真分式; D. 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性
正确答案:B
5、
非单位负反馈系统,
自动控制原理习题答案3
第三章 线性系统的时域分析与校正
习题及答案
3-1 已知系统脉冲响应
k(t)?0.0125e?1.25t
试求系统闭环传递函数?(s)。
解 ?(s)?Lk(t)?0.012/5(s?1.25) 3-2 设某高阶系统可用下列一阶微分方程
Tc(t)?c(t)??r(t)?r(t)
近似描述,其中,0?(T??)?1。试证系统的动态性能指标为 td??0.693?ln??????T??????T
?T?? tr?2.2T ts??3?ln(T??T???)?T ?1 s解 设单位阶跃输入R(s)?当初始条件为0时有:
C(s)?s?1? R(s)Ts?11T???
Ts?1ssTs?1T???t/TC(t)?h(t)?1?e
T1) 当 t?td 时
T???td/te h(t)?0.5?1?T ?C(s)??s?11??
1T???td/T?T???td?e ; ?ln2?ln??? 2T?T?T??T????td?T?ln2?ln???
T???? ? 26
2) 求tr(即c(t)从0.1到0.9所需时间)
自动控制原理试卷及答案
1《自动控制原理》试卷(A卷)
一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示,试采用复数阻抗法写出它的传递函数。 (10分)
(1图 )
(3图)
?60t
二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为y(t)?1?0.2e(a) 求该系统的闭环传递函数。 (b) 确定该系统的阻尼系数。(10分)
?1.2e?10t 。
三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。(写出步骤)(10分)
四、控制系统的结构如图所示,设 r(t) = t ? 1(t) ,p(t) = 1(t)定义e(t) = r(t)?y(t),试求系统的稳态误差。(10分)
r(t)s?1??1s(s?1)(4图)
p(t)?y(t) ?五、试确定题图所示系统参数K和?的稳定域。(写步骤)(10分)
(5图)
六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为
(1) 绘制根轨迹,并加以简要说明。
(2) 当系统的阻尼振荡频率?d?1rad/s时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。
(15分)
七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示,确定系统的开环传递函数。 (10分)
八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示,其中Lo(?)为校正前特性,L开(?)
自动控制原理B及答案
姓名: 年级层次: 专业 : 学号: 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。
东北农业大学成人教育学院考试题签
自动控制原理(B)
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G(s),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g(t)?10e?0.2t?5e?0.5t,则该系统的传递函数G(s)为 。
5、根轨迹起始于 ,终止于 。
6、设某最小相位系统的相频特性为?(?)?tg?1(??)?900?tg
自动控制原理试卷及答案
课程名称: 自动控制理论
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G(s),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g(t)?10e?0.2t?5e?0.5t, 则该系统的传递函数G(s)为 。
6、根轨迹起始于 ,终止于 。 7、设某最小相位系统的相频特性为?(?)?tg?1(??)?900?tg?1(T?),则该系
自动控制原理课后题答案
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