内容发布更新时间 : 2024/5/12 9:44:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

36. 1)各前向通路传递函数的乘积保持不变。（2分）

2)各回路传递函数的乘积保持不变。 （2分）

举例说明(1分)略，答案不唯一。

37.其极坐标图为单位圆，随着?从0?? 变化，其极坐标图顺时针沿单位圆转无穷多圈。（2.5分）图略。（2.5分） 38.可采用以下途径：

1)提高反馈通道的精度，避免引入干扰;（1.5分）

2)在保证系统稳定的前提下，对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高系统型次减小。对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大倍数来减小;（2分） 3）采用复合控制对误差进行补偿。（1.5分）

39.开环不稳定的系统，其闭环只要满足稳定性条件，就是稳定的，否则就是不稳定的。（3分）举例说明答案不唯一略。（2分）

40.保留主导极点即距虚轴最近的闭环极点，忽略离虚轴较远的极点。一般该极点大于其它极点5倍以上的距离；（2.5分）如果分子分母中具有负实部的零、极点在数值上相近，则可将该零、极点一起小调，称为偶极子相消（2.5分）

36. 方块图变换要遵守什么原则，举例说明。

37.试说明延迟环节G(s)?e??s的频率特性，并画出其频率特性极坐标图。 38.如何减少系统的误差?

39.开环不稳定的系统，其闭环是否稳定？举例说明。 40. 高阶系统简化为低阶系统的合理方法是什么？

36.自动控制理论分为“经典控制理论”和“现代控制理论”，（1分）“经典控制理论”以传递函数为基础（1分），以频率法和根轨迹法为基本方法，（2分）“现代控制理论”以状态空间法为基础，（1分）。 37.要减小最大超调量就要增大阻尼比（2分）。会引起上升时间、峰值时间变大，影响系统的快速性。（3分）

38.系统特征方程式的所有根均为负实数或具有负的实部。(3分) 或:特征方程的根均在根平面（复平面、s平面）的左半部。 或:系统的极点位于根平面（复平面、s平面）的左半部 举例说明(2分)略，答案不唯一

6

39.对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高系统型次减小。（2.5分）

对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大倍数来减小（2.5分）。

40.如果开环零点数m小于开环极极点数n，则（n-m）趋向无穷根轨迹的方位可由渐进线决定。（2.5分）渐进线与实轴的交点和倾角为:( 2.5分)

36. 简要论述自动控制理论的分类及其研究基础、研究的方法。

37.二阶系统的性能指标中，如要减小最大超调量，对其它性能有何影响？ 38. 用文字表述系统稳定的充要条件。并举例说明。

39.在保证系统稳定的前提下，如何来减小由输入和干扰引起的误差？ 40.根轨迹的渐近线如何确定？

36.较高的谐振频率（1.5分），适当的阻尼（1.5分），高刚度（1分），较低的转动惯量（1分）。

37.最大超调量：单位阶跃输入时，响应曲线的最大峰值与稳态值之差；反映相

对稳定性；（1分） 调整时间：响应曲线达到并一直保持在允许误差范围内的最短时间；反映快速性；（1分）

峰值时间：响应曲线从零时刻到达峰值的时间。反映快速性；（1分） 上升时间：响应曲线从零时刻到首次到达稳态值的时间。反映快速性；（1分） 振荡次数：在调整时间内响应曲线振荡的次数。反映相对稳定性。（1分） 38. 1)将系统频率特性化为典型环节频率特性的乘积。（2分）

2)根据组成系统的各典型环节确定转角频率及相应斜率，并画近似幅频折线和相频曲线（2分）

3）必要时对近似曲线做适当修正。（1分）

39.由静态误差系数分析可知，在输入相同的情况下，系统的积分环节越多，型次越高，稳态误差越小（3分）。举例说明(2分)略，答案不唯一

40.串联滞后校正并没有改变原系统最低频段的特性，故对系统的稳态精度不起破坏作用。相反，还允许适当提高开环增益，改善系统的稳态精度（2.5分）；而串联超前校正一般不改善原系统的低频特性，如果进一步提高开环增益，使其频率特性曲线的低频段上移，则系统的平稳性将下降。（2.5分）

36.对于受控机械对象，为得到良好的闭环机电性能，应该注意哪些方面？

37.评价控制系统的优劣的时域性能指标常用的有哪些？每个指标的含义和作用是什么？

38.写出画伯德图的步骤。

7

39.系统的误差大小和系统中的积分环节多少有何关系？举例说明。

40.为什么串联滞后校正可以适当提高开环增益，而串联超前校正则不能?

36.由系统的微分方程；(1分)由系统的传递函数；(1分)通过实验的手段。(1分)例略（2分）答案不唯一 37.当固有频率一定时，求调整时间的极小值，可得当?=0.707时，调整时间最短，也就是响应最快(3分)；又当?=0.707时，称为二阶开环最佳模型，其特点是稳定储备大，静态误差系数是无穷大。(2分) 38.A(?)?101??2100??2?(?)??arctan0.1??arctan? (2.5分)

A(?)?0??0A(0)?1?(0)?0 ????(?)??180 (2.5分)

39.对超前校正，由于正斜率、正相移的作用，使截止频率附近的相位明显上升，增大了稳定裕度，提高了稳定性。(2.5分)而滞后校正是利用负斜率、负相移的作用，显著减小了频宽，利用校正后的幅值衰减作用使系统稳定。(2.5分) 40.根轨迹的起点与终点；(1分)分支数的确定；(1分)根轨迹的对称性；(1分)实轴上的轨迹；(1分)根轨迹的渐近线；(1分)答案不唯一

36. 如何求取系统的频率特性函数？举例说明。

37.为什么二阶振荡环节的阻尼比取?=0.707较好，请说明理由。 38.设开环传递函数G(s)?10，试说明开环系统频率特性极坐标图的起

(s?1)(s?10)点和终点。

39.串联校正中，超前、滞后校正各采用什么方法改善了系统的稳定性？ 40.绘制根轨迹的基本法则有哪些?

36.上升时间、峰值时间、调整时间、延迟时间反映快速性(2.5分)。最大超调量、振荡次数反映相对稳定性(2.5分)。 37.传递函数的型次对应相应的起点(2分)，如0型系统的乃氏图始于和终于正实轴的有限值处(1分)，1型系统的乃氏图始于相角为-90o的无穷远处，终于坐标原点处，(1分)

2型系统的乃氏图始于相角为-180o的无穷远处，终于坐标原点处(1分)。

8

38.输入r(t)?ess?121t?R?s??3 Ka?lims2G(s)?0 (2.5分)

s?02s11??? 稳态误差无穷大(输出不能跟随输入)(2.5分)

lims2G(s)Kas?039.校正是指在系统增加新的环节以改善系统的性能的方法(2分)。根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为串联校正、反馈校正、顺馈校正三类。(3分) 40.计算机控制系统按功能分可以分为数据采集系统；（1分）操作指导控制系统；（1分）。监督控制系统；（1分）直接数字控制系统；（1分）按控制方式可以分为开环控制和闭环控制系统（1分）

36.时域分析的性能指标，哪些反映快速性，哪些反映相对稳定性？ 37.作乃氏图时，考虑传递函数的型次对作图有何帮助？ 38.试证明?型系统在稳定条件下不能跟踪加速度输入信号。

39.什么是校正？根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为几类? 40.计算机控制系统按功能和控制方式可以分为哪几类？

36.尽可能对研究的非线性系统进行线性化处理，用线性理论进行分析(2分)。常用方法有忽略不计(取常值)、切线法或小偏差法(3分)

37.误差平方积分性能指标的特点是重视大的误差，忽略小的误差。(3分)原因是误差大时其平方更大，对性能指标的影响更大，(3分) 38.(1)写出G(j?)和?G(j?)的表达式 ；(1分)。 (2)分别求出??0和????时的G(j?)；(1分)

(3)求乃氏图与实轴的交点(1分)； (4)求乃氏图虚轴的交点(1分)；

(5)必要时画出乃氏图中间几点然后勾画出大致曲线(1分)。

39.首先仅选择比例校正，使系统闭环后满足稳定性指标(1.5分)。然后在此基础上根据稳态误差要求加入适当参数的积分校正(1.5分)。而积分校正的加入往往使系统稳定裕量和快速性下降，再加入适当参数的微分校正以保证系统和稳定性和快速性。如此循环达到理想的性能指标(2分)

40.偶极子对：是指若在某一极点的附近同时存在一个零点，而在该零点，极点的附近又无其它的零点或极点。就称这个极点和这个零点为一个偶极子对(3分)。

由于零极点在数学上位置分别是分子分母，工程实际中作用又相反，因此在近似的处理上可相消，近似地认为其对系统的作用相互抵消了。对于高阶系统的分析，相当于降低了系统的阶数，给分析带来方便(2分)。

9

36.非线性特性函数线性化的本质和方法是什么? 37.分析误差平方积分性能指标的特点及其原因。 38.乃氏图作图的一般方法是什么？ 39.如何用试探法来确定PID参数?

40.什么是偶极子？偶极子起什么作用，请举例说明。

人闭上眼见很难达到预定的目的 试从控制系统的角度进行分析

1 如何测量得到一个不稳定环节的稳定性？

断开闭环系统，测量开环频率特征。可以通过比较输入正选信号与输出振幅比逐点画图，也可以用系统分析仪。这样可以画出伯德图奶奎斯特图，从而分析频率特性。

2增加系统的开环增益，对于闭环控制系统的性能有怎样的影响？

增大了系统无阻尼震荡频率，减小系统的阻尼比，降低了系统的动态性能。误差系数有所增大，减小了稳态误差，因而提高了系统的精度。

3滞后\\超前串联校正能够改善系统性能的原因？

超前：利用超前相角补偿系统的滞后相角改善系统的动态性能，如增加相位裕度，提高系统的稳定性,增加系统的快速性。

滞后：利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性，可以降低系统的截止频率，提高系统的相位裕度。

4 从控制观点分析飞机在气流中和轮船在海浪中能保持预定航向行驶的原因。

两者的控制系统是采用反馈的闭环控制系统，对于外部的扰动有一定的抑制能力，气流和海浪相对于系统是扰动，在扰动的作用下，闭环反馈系统能够保持原看来的性能。

5惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节？在什么条件下可以近似为积分环节？T<<1时可以近似为比例环节。T>>1是可以近似为积分环节

6在调试某个采用PI控制器的控制系统时，发现输出持续震荡。试分析可以采取哪些措施解决问题？

7某个被控对象的模型为H(s)，有人认为只要在被控对象前串联环节1/H（s），

10