自动控制原理填空题

1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个字：稳、准、快 自动控制系统的三种基本控制方式：第五页 根据给定的系统微分方程判断的类别：线性或非线性，定常或时变系统,第一章,拉式反变换的求解过程（参见34-36页的例题5、6、7）,第二章,像函数一般表示为复变数s的有理代数分式,其中：,第一步：对分母实行因式分解,其中：si为A(s)的根，为F(s)的极点。,第二步：根据根的情况，写出对应的原函数的表达式,第二步：根据根的情况，写出对应的原函数的表达式,1.当没有重根时，表达式为,其中，ci为F(s)在极点si的留数,此时的原函数f(t)的表达式,第。

2、中国矿业大学信电学院,自动控制原理,开环对数幅频特性图,闭环幅频特性图（不取对数）,开环与闭环幅率特性对比,以单位负反馈系统为例： 闭环频率特性与开环频率特性的关系：,当频率低的时候：,当频率高的时候：,闭环幅率特性图如右图所示,中国矿业大学信电学院,自动控制原理,带宽的解释,闭环幅率特性图如右图所示,带宽是在闭环频率特性上定义的，它表示了一个系统跟踪输入正弦信号的最大频率。按一般定义，输出衰减到0.707的频率称为系统的带宽。,在频率法中，整个闭环系统可以看作是一个低通滤波器，带宽越宽，输出复现精度就越高。带宽反。

3、1,第三章 自动控制系统的时域分析法,2,3.1系统时域分析概述,时域分析法 在一定输入条件下，使用拉氏反变换直接求解自动控制系统在时间域中输出量的表达式，从而得到控制系统直观而精确的输出响应曲线和性能指标。,控制系统的时域响应不仅取决于系统本身的结构与参数，还与外加信号有关。因此，需要预先设定一些典型信号，然后比较系统对这些输入信号的响应。,3,一、典型输入信号,时域分析法中常用的典型信号,a)单位阶跃函数 b)单位斜坡函数 c) 单位抛物线函数 d)单位脉冲函数,4,单位阶跃函数数学表达式为： 0 t 0 r（t）= 1（t）= 1 t 0 。

4、1,第2章 控制系统的数学模型,2.0 引言 无论对控制系统作定量分析还是设计,首先要建立 控制系统的数学模型。 本章对控制系统数学模型的建立、应用、转换等 有关问题作一般性的讨论，为后续各章的系统分析奠 定基础。,一 . 什么是控制系统的数学模型,常用的数学模型有微分方程、传递函数、方框图、信号流图、状态空间表达式等。根据实际问题的性质，建立合理的数学模型，对于系统的分析、研究是至关重要的。,系统的数学模型取决于系统的组成及参数，它反映系统的固有特性。,数学模型是系统特性的数学描述。,定义: 描述控制系统输出变量、输。

5、1,第二章 控制系统的数学模型,2-1 时域数学模型 2-2 复域数学模型 2-3 结构图与信号流图,2,2.2.1 传递函数的定义和性质 传递函数传递函数是系统（或元件）一个输入量与一个输出量之间关系的数学描述，它不涉及系统内部状态变化情况，为输入输出模型。,3,1. 定义 零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为该系统的传递函数，记为G(s)，即：,意义：,4,2.3.1 结构图的基本概念 系统结构图又称方块图，是将系统中所有的环节用方块来表示，按照系统中各个环节之间的联系，将各方块连接起来构成的；方块的一端为。

6、控制原理,中国矿业大学化工学院,授课教师：李海生,Email ：lhscyh500sina.com,2007.5,第二章 物理系统的数学模型,本章主要内容: 2.I 2.2 2.3 2.4 2.5,控制系统的数学模型 非线性数学模型的线性化 拉氏变换及其反变换 典型环节及其传递函数 控制系统的方框图,Part 2.4 典型环节及其传递函数,在零初始条件( )下，线性定常系统输出量的拉氏变换与引起该输出的输入量的拉氏变换之比。,Part 2.4.1 传递函数的定义,输入量施加于系统之前，系统处于稳定的工作状态，即t 0 时，输出量及其各阶导数也均为0,复杂机械系统,初始条件为零时 微分方程拉。

7、第二章 线性系统的数学模型,2.1列写系统微分方程 2.2非线性数学模型的线性化 2.3 传递函数 2.4 系统动态结构图 2.5 信号流程图 2.6 脉冲响应函数,2.1 列写系统微分方程 人们常将描述系统工作状态的各物理量随时间变化的规律用数学表达式或图形表示出来，这种描述系统各个物理量之间关系的数学表达式或图形称为系统的数学模型。 建立数学模型有两种方法：机理分析法和实验辨识法。机理分析法是通过理论推导得出，这种方法是根据各环节所遵循的物理规律来编写；实验辨识法是由实验求取，即根据实验数据通过整理编写出来。 本章着重讨论机理。

8、第一章 控制系统的一般概念 1 引言,一.控制系统的发展史 前期控制(1400 BC-1900) 工业机器 经典控制(1935 -1950) 空间技术 现代控制(1950 -Now) 控制理论,前期控制(1400 BC-1900) 中国，埃及和巴比伦出现自动计时漏壶 (1400 BC-1100BC)； 希腊Philon发明了采用浮球调节器来保持燃油液面高度的油灯（BC250）； 中国张衡发明水运浑象，研制出自动测量地震的候风地动仪（132）；,中国马钧研制出用齿轮传动的自动指示方向的向的指南车 (235年)； 中国明代宋应星所著天工开物记载有程序控制思想的提花织机结构图（1637）；,英国 J. Watt用离心。

9、1,自动控制原理（第2版）,主编 孙炳达 (机械工业出版社、2005),课件制作 孙炳达 顾家蒨,2,第二章 线性系统的数学模型,2.1列写系统微分方程 2.2非线性数学模型的线性化 2.3 传递函数 2.4 对控制系统的基本要求 2.5 信号流程图 2.6 脉冲响应函数,2.1 列写系统微分方程 人们常将描述系统工作状态的各物理量随时间变化的规律用数学表达式或图形表示出来，这种描述系统各个物理量之间关系的数学表达式或图形称为系统的数学模型。 建立数学模型有两种方法：机理分析法和实验辨识法。机理分析法是通过理论推导得出，这种方法是根据各环节所遵循的。

10、第二章习题课 (2-1),2-1 试建立图所示电路的动态微分方程,解：,输入ui 输出uo,u1=ui-uo,i1=i-i2,(a),第二章习题课 (2-1),i=i1+i2,(b),解：,2-2 求下列函数的拉氏变换。,(1) f(t)=sin4t+cos4t,第二章习题课 (2-2),解：,(2) f(t)=t3+e4t,解：,(3) f(t)=tneat,(4) f(t)=1(t-)e2t,第二章习题课 (2-2),解：,解：,2-3 求下列函数的拉氏反变换。,=-1,=2,f(t)=2e-3t-e-2t,第二章习题课 (2-3),解：,f(t)=-2e-2t-te-t+2e-t,第二章习题课 (2-3),解：,=-1,=2,=-2,A2=-5,f(t)=1+cost-5sint,第二章习题课 (2-3),解：,=1,-5j-1=-A1+jA2,A1=1,第二章习题课。

11、系统的数学模型是描述系统输入、输出变量以及内部各个变量之间关系的数学表达式。,描述各变量动态关系的表达式称为动态数学模型。,常用的数学模型为微分方程。,第二章 控制系统的数学模型,建立系统数学模型的方法，一般采用解析法和实验法 。,所谓解析法，即依据系统及元部件各变量之间所遵循的物理、化学定律列写出变量间的数学表达式，并经实验验证，从而建立系统的数学模型。,实验法是对系统或元件输入一定形式的信号（阶跃信号、单位脉冲信号、正弦信号等），根据系统或元件的输出响应，经过数据处理而辨识出系统的数学模型。,微分方。

12、第一章 作业答案： 1、什么叫控制系统？ 简答：控制系统是由动态被控对象和控制机构等独立体（单元）有机结合，实现某种控制目的的综合体。 2、什么是反馈控制？反馈控制原理？ 简答：从被控对象获取信息，并将其作为调节被控量的作用馈送给被控对象，参与形成控制作用的控制方法。 将从被控对象检测出来的输出量馈送到输入端，并与输入信号比较形成控制作用的控制方法。 反馈控制原理-通过反馈信息形成反馈控制作用的原理，称为反馈控制原理。 3、反馈控制系统的基本构成及特点？ 简答：反馈控制系统由被控对象和控制器两大部分组成。 控。

13、自动控制原理教案,控制系统的频带宽度：,系统带宽频率与带宽,闭环系统的频域性能指标,当b时,（0，b）为系统的频带宽度,对于I型和I型以上的开环系统，由于,故,一阶和二阶系统，带宽和系统参数具有解析关系。,反馈控制系统的闭环传递函数为,自动控制原理教案,一阶系统的带宽:,因为,一阶系统的带宽和时间常数成反比。,， 按带宽定义,一阶系统:,自动控制原理教案,对于二阶系统，闭环传递函数为,系统幅频特性,二阶系统带宽:,因为,， 按带宽定义,二阶系统的带宽和自然频率成正比。与阻尼比成反比。,自动控制原理教案,对于任意阶次的控制系统，这。

14、2019/8/27,1,自动控制原理,王承国 wangcg126.com,2019/8/27,2,主要参考书,自动控制原理 科学出版社 胡寿松 自动控制原理 国防工业出版社 李友善 自动控制原理 华南理工大学出版社 高国燊 自动控制原理 清华大学出版社 吴 麒 MATLAB/Simulink与控制系统仿真 电子工业出版社 王正林 反馈控制系统设计与分析 MATLAB语言应用 清华大学出版社 薛定宇,2019/8/27,3,中文核心期刊要目总览 (北京大学2012版）,自动化学报 控制理论与应用 模式识别与人工智能 控制与决策 信息与控制,机器人 系统仿真学报 数据采集与处理 传感器技术,2019/8/27,4,课程。

15、自动控制原理,课程的性质和特点,自动控制是一门技术学科，它是从方法论的角度来研究系统的建立、分析与设计。 自动控制原理是本学科的专业基础课，是自动控制理论的基础课程，该课程与其他课程的关系如下:,微积分（含微分方程）,电机与拖动,模拟电子技术,线性代数,电路理论,信号与系统,自动控制理论,复变函数、拉普拉斯变换,大学物理（力学、热力学）,课程的性质和特点,自动控制理论已经发展为理论严密、系统完整、逻辑性很强的一门学科。从基本反馈控制原理发展到自适应控制、优化控制、鲁棒控制、大系统控制、智能控制。,课程的性质和特。

16、自动控制原理课程设计 本课程设计的目的着重于自动控制基本原理与设计方法的综合实际应用。主要内容包括：古典自动控制理论（PID）设计、现代控制理论状态观测器的设计、自动控制MATLAB仿真。通过本课程设计的实践，掌握自动控制理论工程设计的基本方法和工具。 1 内容 某生产过程设备如图1所示，由液容为C1和C2的两个液箱组成，图中Q为稳态液体流量，为液箱A输入水流量对稳态值的微小变化，为液箱A到液箱B。

17、NO.* 1N0.* 2010.1 16. 系统的传递函数完全由系统的_ 决定，而与输入信号的形式无关。 17. 根据控制系统的元件特性，控制系统可分为_ 控制系统 (2 种) 。 18. 响应曲线达到稳态值的5或 2之间时所需的时间称为 _ 。 19. 欠阻尼二阶系统的主要结构参数和 n中，当n一定时，越大，上升时间 tr_。 20. 当频率从 0 变化到时， 迟延环节频率特性G(j)= j e的极坐标图是一个 半径为 _，以原点为圆心的圆。 21. 设 积 分 环 节 的 传 递 函 数为G(s)= s K ， 则 积分 环节 频 率 特 性 的 相 位 移 )(=_ 。 22. 某负反馈系统的开环传递函数G(s)= )1s。