机电控制作业解答第⼀章习题答案⼀、简答1．什么是⾃动控制？就是在没有⼈直接参与的情况下，利⽤控制装置使⽣产过程或被控对象的某⼀物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输⼊量)运⾏或变化。2．控制系统的基本要求有哪些？控制系统的基本要求可归结为稳定性；准确性和快速性。3．什么是⾃动控制系统？指能够对被控制对象的⼯作状态进⾏⾃动控制的系统。它⼀般由控制装置和被控制对象组成4．反馈控制系统是指什么反馈？反馈控制系统是指负反馈。5．什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？反馈信号(或称反馈)：从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输⼊端，这就是反馈信号。当它与输⼊信号符号相同，即反馈结果有利于加强输⼊信号的作⽤时叫正反馈。反之，符号相反抵消输⼊信号作⽤时叫负反馈。6．什么叫做反馈控制系统系统输出全部或部分地返回到输⼊端，此类系统称为反馈控制系统（或闭环控制系统）。7．控制系统按其结构可分为哪3类？控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。8．举例说明什么是随动系统。这种系统的控制作⽤是时间的未知函数，即给定量的变化规律是事先不能确定的，⽽输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输⼊量)的变化，这样的系统称之为随动系统。随动系统应⽤极⼴，如雷达⾃动跟踪系统，⽕炮⾃动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等等。9．⾃动控制技术具有什么优点？⑴极⼤地提⾼了劳动⽣产率；⑵提⾼了产品的质量；⑶减轻了⼈们的劳动强度，使⼈们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多⽣产过程依靠⼈们的脑⼒和体⼒直接操作是难以实现的，还有许多⽣产过程则因⼈的⽣理所限⽽不能由⼈⼯操作，如原⼦能⽣产，深⽔作业以及⽕箭或导弹的制导等等。在这种情况下，⾃动控制更加显⽰出其巨⼤的作⽤10．对于⼀般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某⼀给定值时，输出量的暂态过程可能有⼏种情况？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程⼆、判断1．⾃动控制中的基本的控制⽅式有开环控制、闭环控制和复合控制。正确2．系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量，稳态性能指标为稳态误差。正确3．如果系统的输出端和输⼊端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作⽤没有影响时，这样的系统就称为开环控制系统。正确4．凡是系统的输出端与输⼊端间存在反馈回路，即输出量对控制作⽤能有直接影响的系统，叫做闭环系统。正确5．⽆静差系统的特点是当被控制量与给定值不相等时，系统才能稳定。错误6．对于⼀个闭环⾃动控制系统，如果其暂态过程不稳定，系统可以⼯作。错误7．叠加性和齐次性是鉴别系统是否为线性系统的根据。正确8．线性微分⽅程的各项系数为常数时，称为定常系统。正确第⼆章习题答案1．什么是数学模型？描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式叫做系统的数学模型。正确2．建⽴控制系统数学模型的主要⽅法哪些？建⽴控制系统数学模型的主要⽅法有解析法和实验法。3．什么是系统的传递函数？在零初始条件下，输出量的拉⽒变换与输⼊量的拉⽒变换之⽐称为线性系统（或元件）的传递函数。4．单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，则其闭环传递函数是什么？单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，则闭环传递函数为)(1)(sGsG+5．⼆阶闭环系统传递函数标准型是什么？其中的变量有什么含义？⼆阶闭环系统传递函数标准型为222/(2)nnnsωξωωs++，其中称ξ为系统的阻尼⽐，nω为⽆阻尼⾃振荡⾓频率。6．微分环节和积分环节的传递函数表达式各是什么？微分环节：()ssG。=积分环节()ssG1=7．振荡环节包含两种形式的储能元件，并且所储存的能量相互转换，输出量具有振荡的性质。设振荡环节的输出量为xc，输⼊量为xr，其运动⽅程式和传递函数是什么？运动⽅程式为rcckcKxxdtdxTdtxdT=++222其传递函数为1)(22++=sTsTKsGk⼀、判断1．传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输⼊量⽆关。正确2．对于⾮线性函数的线性化⽅法有两种：⼀种⽅法是在⼀定条件下，忽略⾮线性因素。另⼀种⽅法就是切线法，或称微⼩偏差法。正确3．在⾃动控制系统中，⽤来描述系统内在规律的数学模型有许多不同的形式，在以单输⼊、单输出系统为研究⽬标的经典控制理论中，常⽤的模型有微分⽅程、传递函数、动态结构图、频率特性等。正确4.控制系统的稳态误差⼤⼩取决于系统结构参数和外输⼊。正确5．传递函数是复变量s的有理真分式，分母多项式的次