機械控制工程基礎練習題考試題及其答案

1、1、簡答題1、控制系統(tǒng)的基本要求。1） 、簡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成。測量元件，給定元件，比較元件，放大元件，執(zhí)行元件，校正元件2） 、非最小相位系統(tǒng)有何特點，與最小相位系統(tǒng)的區(qū)別是什么？第二題 在復平面【s】右半平面沒有極點和零點的傳遞函數(shù)稱為最小相位傳遞函數(shù)，反之，在【s】右半平面有極點和零點的傳遞函數(shù)稱為非最小相位傳遞函數(shù)。具有最小相位傳遞函數(shù)的系統(tǒng)統(tǒng)稱為最小相位系統(tǒng)，反之，具有非最小相位傳遞函數(shù)的系統(tǒng)稱為最小相位系統(tǒng)3）

2、 、簡述系統(tǒng)串聯(lián)滯后校正網(wǎng)絡的校正原理。此滯后校正環(huán)節(jié)是一個低通濾波器，因為當頻率高于1/T時，增益全部下降20lgb(db)，而相位減小不多。如果把這段頻率范圍的增益提高到原來的增益直，當然低頻段的增益就提高了。4） 、簡述系統(tǒng)超前校正網(wǎng)絡的校正原理在對數(shù)幅頻特性曲線上有20db/dec段存在，故加大了系統(tǒng)的剪切頻率Wc、諧振頻率Wr與截止頻率Wb，其結果是加大了系統(tǒng)的帶寬，加快了系統(tǒng)的響應速度；又由于相位超前，還可能加大相位裕度，結

3、果是增加了系統(tǒng)相位穩(wěn)定性。5） 、減小或消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的措施主要有哪些？1：增大系統(tǒng)開環(huán)增益或擾動之前系統(tǒng)的前向通道增益2：在系統(tǒng)的前向通道或主反饋通道設置串聯(lián)積分環(huán)節(jié)3：采用串級控制抑制內(nèi)回路擾動。6） 、簡要說明比例積分微分 PID 控制規(guī)律中 P、I 和 D 的作用(1)比例系數(shù)Kp直接決定控制作用的強弱，加大Kp可以減小系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應速度，但Kp過大會使動態(tài)質(zhì)量變壞，引起被控制量震蕩甚至導致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定

4、(2)在比例的調(diào)節(jié)的基礎上加上積分控制可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，因為只要存在偏差，它的積分所產(chǎn)生的控制量總是用來消除穩(wěn)態(tài)誤差，直到積分的直為 零，控制作用才停止 (3)微分的控制作用是跟偏差的變化速度有關。2.已知控制系統(tǒng)的結構圖如下圖所示，求： 4( 2) s s ?a s- -R(s) C(s) E(s)（1） 當不存在速度反饋 時， 試確定單位階躍輸入動態(tài)響應過程的 ) 0 ( ? a r t， 和 。 s t % ?（1）a=0

5、時， ， ，所以 ? ? ? ?42 G s s s ? ? ? ? 242 4 s s s ? ? ? ? 0.5, 2 n ? ? ? ?（2）? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?1 2 01 2 021 2 0limlim 1lim 0p sv sa sK G s G sK sG s G sK s G s G s???? ? ?? ?? ?（3） 1 20.2 0 0.2 ss ss ssve e e K ? ? ? ? ?

6、（4） ? ? ? ?? ?? ? 0 03 2 0.1 lim lim 0.1 2 3 6ss ssr ssnssn n s se e es e s E s s s s s s ? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? A A A0.2 0.1 0.1 ss ssr ssn e e e ? ? ? ? ? ?4. 已知系統(tǒng)結構圖如下圖所示，化簡系統(tǒng)結構圖，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。R(s)G1(s)G2(s)G3(