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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

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