机械控制工程基础总结.docx
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机械控制工程基础总结
一:
填空题
1.什么叫反馈,反馈控制?
将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端,并与输入信号共同作用于系统的过程,称为反馈或信息反馈。
所谓的反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。
2.经典控制系统需要做什么?
本书需要是以经典控制理由来研究问题1,即通过已知系统与输入求输出,来进行系统分析方面的问题研究。
3.控制系统的目标和要求是什么?
目标:
所谓控制系统,是指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系统。
反馈控制是实现自动控制最基本的方法。
基本要求:
稳定性,准确性,快速性
4.在闭环反馈系统中什么是偏差和误差?
发生在什么部位?
偏差:
系统的输入量与反馈量之差,即比较环节的输入。
误差信号:
它是指输出量的实际差与希望值之差,通常希望值是系统的输入量,这里需要注意,误差和偏差是不相同的概念,只有在单位反馈系统,即反馈信号等于输出信号的情况下,误差才等于偏差。
发生在什么部位?
5.什么是传递函数?
传递函数是线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉式变换与输入量的拉式变换之比。
如何将微分方程转化成传递函数。
(P27例2-1)
6.什么是开环传递函数?
描述的是开环系统(没有反馈的系统)的动态特性。
它是开环系统中系统输出的拉氏变换与系统输入的拉氏变换之比。
开环传递函数与闭环传递函数关系是什么样的?
Gk(s)=G(s)·H(s)开环传递函数
Gb(s)=G(s)/1+G(s)·H(s)闭环传递函数
开环传函是闭环传函的一部分。
针对开环传递函数什么叫O型系统,I型系统,II型系统,特征是什么?
P80,81
什么叫稳定性?
(见图)
稳定因素充分必要条件是什么?
影响系统稳定因素是什么?
线性系统稳定性的影响因素:
系统的结构和参数(而与初始条件、输入量的形式和大小均无关)。
非线性系统稳定性的影响因素:
系统的结构和参数、初始条件、输入量的形式和大小。
7.稳定性与开环增益关系是什么?
开环增益:
即未接入负反馈电路时的放大倍数
衡量指标是什么?
如果系统稳定性不够,通过什么方法调节?
相位超前校正
校正方式:
串联校正,并联校正
二简答题
1.PID校正指的是什么?
对系统的影响是什么?
PID校正是一种负反馈闭环控制,PID控制器通常与被控对象串联连接,做串联校正环节。
PID控制器结构改变灵活,比例与微分,积分的不同组合可分别构成PD,PIPID控制器。
单由比例环节构成的控制器为比例控制器(P控制器),其实现比较简单,作用相当于串联校正中的增益调整,即增大系统的比例系数可以减少稳态误差,提高系统的控制精度。
2.给定一个传递函数,分析该函数有哪些环节组成。
(1)比例环节
比例环节又称无惯性环节,其运动方程式为
比例环节的传递函数为
(2)惯性环节
显然,其传递函数为
(3)微分环节
其运动方程式为
传递函数为
(4)积分环节
其运动方程式为
其传递函数为
(5)振荡环节
这种环节的微分方程式为
其传递函数为
(6)二阶微分环节
这种环节的微分方程式为
其传递函数为
(7)延迟环节
延迟环节不单独存在,一般与其它环节同时出现。
延迟环节的输入量
与输出量
之间有如下关系:
延迟环节是线性环节,故而其传递函数为
3.给定一个传递函数,求这个函数的幅值和相位。
(P1204-2
(1)参考P914-2
4.什么叫幅值裕量,相位裕量(P134图5-13)
会标注:
WrWcKgr
三作图题
画波特图
P1204-61,2,3,4
四,计算题
1.给定开环传递函数,求闭环传递函数
2.控制系统基本?
单位阶跃信号的拉式变换是什么?
1/S单位斜坡信号是1/S2
什么叫单位阶跃?
系统在单位阶跃信号作用下的输出称为单位阶跃响应。
求系统的稳态误差?
3.给定传递函数,求相位裕量与幅值裕量。
P136-5-10
4.给定传递函数,求K值范围P1425-4P1355-9