自动控制简答题6月4日
自 动 控 制 简 答 题
1.什么是开环控制：只有正向通道而无反馈，即输出量对控置量无影响的控制方式。
2.什么是闭环控制：不仅有正向作用，而且存在反馈作用。即输出量对控制量有直接影响。
3.家庭常用的卫生间马桶的水位控制系统是开环控制还是闭环控制？是说明其工作原理：该系统是闭环控制；水箱原来处于平衡状态，q1(t)=q2(t)=0.如果打开阀门放水，完毕后关上阀门，h(t)发生变化，水位下降，Δh变大，通过浮子反馈到执行机构。机械杠杆带动活塞打开，q1（t）变大，使Δh变小，浮子上浮，活塞也上升，直至达到新的平衡状态。
4.频率特性图解分析方法中采用对数坐标有何优点？： 采用对数坐标可以扩展频率特性的低频段；可以将幅值的乘法运算转化为加减运算，且可以用渐进直线近似表示对数幅频特性曲线；能直观地表现时间常数等参数变化对系统性能的影响。
5.若某系统开环稳定，则闭环稳定的充要条件是什么？ 开环Nyquist曲线不包围（-1，j0)点。
6.若系统开环传递函数为G(S)*H(S),试写出绘制其根轨迹的幅角条件和幅值条件。： GH幅值=1，GH相位=180（2q+1)
7.自动控制系统的数学模型有哪几种？：微分方程、传递函数、差分方程、状态方程等
8.试写出PID控制器的传递函数：Kp+Ki/s+Kd*s
9.试写出积分环节的幅频特性、相频特性、实频特性和虚频特性：A(w)=1/w,phi(w)=-90,X(w)=1/w,Y(w)=0
10.根轨迹的若干条分支相交于一点时，交点表示特征方程有何性质？：根轨迹的若干条分支相交于一点时，交点表示特征方程在增益K为某一数值时有重根
11.对自动控制系统的性能主要有哪几方面的要求？：稳定性、快速性和准确性。
12.为什么在控制系统分析中，常采用阶跃函数作为典型输入信号？：由于阶跃函数输入信号在起始时变化非常迅速，对系统来说是一种最不利的输入信号形式。如果系统在阶跃函数输入下的性能满足要求，则可以说，系统在实际输入信号下的性能也一定能令人满意。故常采用其作为典型输入信号
13.试写出微分环节的幅频特性、相频特性、实频特性和虚频特性：A(w)=w,phi(w)=90,X(w)=w,Y(w)=0
14.在用劳斯判据判断系统的稳定性时，如果劳斯表的某行所有元素均为0，说明什么问题？应该如何处理？如果劳斯表的某行所有元素均为0，说明存在共轭虚根或共轭复数根。处理方法：以不为零的最后一行的元素为系数构造辅助多项式，其次数为偶数；求辅助多项式对s的导数；用求导后多项式的系数代替全零行继续完成劳斯表
15.什么叫相对稳定性？一般用那些指标衡量？：稳定性是指在扰动消失后，系统由初始偏差状态恢复到原来平衡状态的能力。相对稳定性是指稳定性的大小即稳定程度。衡量指标主要有相位裕度、幅值裕
度等。
16.闭环控制系统有什么优缺点？闭环控制系统:优点——控制精度高；缺点——结构较复杂，成本高。
17.闭环频率特性的性能指标主要有那些？：谐振峰值、谐振频率、带宽频率。
18.控制系统的校正方式一般有哪几种？很少单独使用的是哪一种？：控制系统的校正方式一般有串联校正、并联校正、局部反馈校正和前馈校正四种。前馈校正很少单独使用。
19.单输入单输出系统的状态空间描述为PX=[0 1 ; 0 - 1]u, Y=[1 0]X,试写出系统的传递函数和特征方程。：1/[s(s+1)]，s（s+1)=0
20.什么叫谐振峰值？： 闭环频率特性曲线所能达到的最大值