一、填空題與選擇複習題
1．控制系統由控制物件和控制器兩部分組成。
2.對於乙個自動控制系統的效能要求可以概括為三個方面：穩定性、快速性和準確性。
3．在經典控制理論中，常用的控制系統的數學模型有微分方程、傳遞函式、動態結構圖
4．經典控制理論採用的數學模型主要以傳遞函式、為基礎；現代控制理論採用的數學模型主要以為狀態空間方程基礎。
型系統在單位階躍輸入下，穩態誤差為0，在單位加速度輸入下，穩態誤差為∞。
6．某線性定常系統的單位斜坡響應為其單位階躍響應為
7.在初始條件為零時，系統輸出量的拉式變換與輸入量的拉式變換之比稱為線性系統（或元件）的傳遞函式。
8.在工程控制實踐中，為使系統有滿意的穩定性儲備，一般其幅值裕度應滿足大於6db或大於2。
9.離散訊號的數學表示式為
10. 象函式，其部分分式可展開為；對應的原函式 。
11 頻率響應是系統對正弦輸入穩態響應，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。
12. 如果在系統中只有離散訊號而沒有連續訊號，則稱此系統為離散(數字)控制系統，其輸入、輸出關係常用差分方程來描述。
13．若線性系統的輸入訊號為，輸出訊號為，則系統的傳遞函式
14．環節串聯時總的傳遞函式等於各環節傳遞函式的乘積 。
15．某系統的閉環傳遞函式為，則該系統的單位階躍響應的穩態值為 10 ，階躍響應的調節時間6 秒（允許誤差為）。
16．在對某典型反饋系統的誤差進行定義時，可按輸入端定義為，也可以按輸出端定義為，假設為反饋通道的傳遞函式，則。
17．對廣義系統，按反饋情況可分為開環系統 、 閉環系統 。
18．零階保持器的傳遞函式可表示為 。
19．反饋控制系統是根據輸入量和__反饋量__的偏差進行調節的控制系統。
20．在單位斜坡輸入訊號作用下，0型系統的穩態誤差ess=_____。
21.方框圖中環節的基本連線方式有串聯連線、併聯連線和__反饋 _連線。
22．函式te-at的拉氏變換為。
23．線性定常系統在正弦訊號輸入時，穩態輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函式關係稱為__相頻特性__。
24．積分環節的對數幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為__－20__db／dec。
25．二階系統的阻尼比ξ為 _ 0_ 時，響應曲線為等幅振盪。
26．在單位斜坡輸入訊號作用下，ⅱ型系統的穩態誤差ess=__0__。
27．單位斜坡函式t的拉氏變換為 。
28. 下圖為某控制系統的動態結構圖，則該系統為 2 階系統，開環傳遞函式為，閉環傳遞函式為，誤差傳遞函式為 ；該系統的阻尼比0.5 ，無阻尼振盪角頻率 10 ，阻尼振盪角頻率 。
29. 分析穩態誤差時，將系統分為0型系統、i型系統、ii型系統…，這是按開環傳遞函式的__積分__環節數來分類的。
30. 用頻域法分析控制系統時，最常用的典型輸入訊號是_正弦函式_。
31．二階衰減振盪系統的阻尼比ξ的範圍為。
32．g(s)=的環節稱為___慣性__環節。
33．某反饋系統的開環傳遞函式為，則該系統為ⅰ型系統和靜態位置誤差係數為∞。
34．二階系統的典型傳遞函式是。
35．在對某系統進行串聯校正時，引入的校正裝置為，則該校正方式為超前校正。
34.用頻率法研究控制系統時，採用的圖示法分為乃奎斯特圖示法和__對數座標_圖示法。
35.二階系統的阻尼係數ξ=__0.707____時，為最佳阻尼係數。這時系統的平穩性與快速性都較理想。
36.，其拉氏變換為
37. 系統的穩態效能主要取決於系統開環幅頻特性的低頻段 。
二、簡答
1、主導極點
答：如果系統中有乙個或一對共軛複數極點離虛軸最近，且其附近沒有零點，其他極點離虛軸的距離比這乙個或一對極點離虛軸的距離大3倍以上，則稱這乙個或一對極點為主導極點。
2、什麼是系統？什麼是線性系統？
答：系統是由相互聯絡，相互作用的若干部分構成而且有一定的目的或一定的運動規律的乙個整體；當系統的數學模型能用線性微分方程描述時，系統稱為線性系統。
3、系統穩定性的定義是什麼？
答：系統的穩定性是指系統在初始狀態的作用下，由它引起的系統的時間響應隨時間的推移，逐漸衰減並趨向與零的能力。若隨時間的推移，系統能回到平衡位置，則系統是穩定的；若隨時間的推移，系統偏離平衡位置愈來愈遠，則系統是不穩定的。
4、簡要分析串聯超前校正的工作原理和特點
答：超前校正主要針對系統頻率特性的中頻段進行校正，利用校正裝置的相位超前特性來增加系統的相位裕量；超前校正利用校正裝置的正斜率來增加系統穿越頻率使瞬態響應速度變快，但使高頻搞干擾能力下降，超前校正很難使系統的低頻特性得到改善。
5、系統穩定性：
答：指控制系統在任何足夠小的初始偏差的作用下，其過渡過程隨著時間的推移，是否具有逐漸恢復原平衡狀態的效能。
6、根軌跡定義：
答：指系統增益從0趨向於無窮大連續變化時，閉環系統的特徵方程的根在復平面上的軌跡。
7、簡述s平面和z平面的對應關係
答：s平面和z平面的對應關係：s平面的左半平面、虛軸、右半平面分別對應於z平面上的以原點為圓心的單位圓內、單位圓上和單位圓外。
三、勞斯-赫爾維茨穩定判據
1、設系統特徵方程為
試用勞斯-赫爾維茨穩定判據判別該系統的穩定性。
解：用勞斯-赫爾維茨穩定判據判別，a4=1，a3=5，a2=2，a1=4，a0=3均大於零，
且有所以，此系統是不穩定的。
2、 系統的特徵方程為
試用勞斯判據判斷系統的穩定性。
解計算勞斯表中各元素的數值，並排列成下表
由上表可以看出，第一列各數值的符號改變了兩次，由+2變成-1，又由-1改變成+9。因此該系統有兩個正實部的根，系統是不穩定的。
四、根軌跡繪圖
系統開環傳遞函式為，繪製系統根軌跡，要求明確標出起始點、根軌跡走向、漸近線、分離/會合點。
提示答案，看書自己補充
（1）標出起始點（0,j0）、（-1,j0）、（-2,j0）
（2）繪製出如下曲線，並標出走向
（3）漸近線與交點（-1,j0）,方向
（4）通過求出分離會合點（-0.4,j0）
五、對數幅頻特性曲線
1、設系統開環傳遞函式如下，試繪製系統的對數幅頻特性曲線。
解：提示答案
該系統開環增益k＝100；
有乙個積分環節，即v＝1；低頻漸近線通過（1，20lg100）這點，即通過（1，40）這點斜率為－20db/dec；
有兩個慣性環節，對應轉折頻率為，，斜率分別增加－20db/dec
系統對數幅頻特性曲線如下所示。
六、綜合
1、已知差分方程：，且，試用變換法求及。
對差分方程取z變換可得：
對部分分式展開：
則2、系統在靜止平衡狀態下，加入輸入訊號，測得響應為，試求系統的傳遞函式。
3、在自動控制原理實驗中常用有源運放、電阻、電容等元件構成模擬電路，試設計乙個與下圖所示動態結構圖對應的模擬電路（注：具體引數可以與實驗中的不一致，只要實現所要求的功能即可）。
提示答案，看實驗指導書（含有積分環節，慣性環節）
複習自動控制
自動控制原理部分 一 填空題 5道，10分 提綱 自動控制 反饋 反饋控制本質 自動控制系統的基本要求 傳遞函式 零點 極點 串聯環節的等效傳遞函式 併聯環節的等效傳遞函式 典型輸入訊號有哪些 階躍響應效能指標 延遲時間td 上公升時間tr 峰值時間tp 調節時間ts 超調量 二階系統特點 過阻尼 ...
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