20xx年電視廣播-機(jī)電控制工程基礎(chǔ)形成性考核冊(cè)答案(已修改)
2024-10-26 11:59 本頁面
【正文】 機(jī)電控制工程基礎(chǔ) 作業(yè) 一、簡(jiǎn)答題 對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求通常有哪些？ 穩(wěn)定性（長(zhǎng)期穩(wěn)定性）、準(zhǔn)確性（精度）和快速性（相對(duì)穩(wěn)定性。 ，人工調(diào)節(jié)過程包括哪些內(nèi)容？ 1).觀測(cè)恒溫箱內(nèi)的溫度 (被控制量 )與要求的溫度 (給定值 )進(jìn)行比較，得到溫度 2)．的大小和方向根據(jù)偏差大小和方向調(diào)節(jié)調(diào)壓器，控制加熱電阻絲的電流以調(diào)節(jié)溫度回復(fù)到要求值。 人工控制過程的實(shí)質(zhì)：檢測(cè)偏差再糾正偏差 ，當(dāng)給定量或擾動(dòng)量突然增加時(shí)，輸出量的暫態(tài)過程可能有哪些？ 單調(diào)過程衰減振蕩過程持續(xù)振蕩過程發(fā)散振蕩過程 ？ 開環(huán)控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式，其特點(diǎn)是，在控制器與被控對(duì)象之間只有正向控制作用而沒有反饋控制作用，即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒有影響。 ？ 閉環(huán)控制的特點(diǎn)是，在控制器與被控對(duì)象之間，不僅存在著正向作用，而且存在著反饋?zhàn)饔?，即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量有直接影響。 6．什么叫做反饋控制系統(tǒng) 系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端，此類系統(tǒng)稱為反饋控制系統(tǒng)（或閉環(huán)控制系統(tǒng)）。 7．控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為哪 3 類？ 控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和復(fù)合控制系統(tǒng)。 8．舉例說明什么是隨動(dòng)系統(tǒng)。 這種系統(tǒng)的控制作用是時(shí)間的未知函數(shù)，即給定量的變化規(guī)律是事先不能確定的，而輸出量能夠準(zhǔn)確、迅速的復(fù)現(xiàn)給定量 (即輸入量 )的變化，這樣的系統(tǒng)稱之為隨動(dòng)系統(tǒng)。隨動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用極廣，如雷達(dá)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，火炮自動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，各種電信號(hào)筆記錄儀等等。 自動(dòng)控制技術(shù)具有什么優(yōu)點(diǎn)？ ⑴ 極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；⑵ 提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；⑶ 減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，使人們從繁重的勞動(dòng)中解放出來，去從事更有效的勞動(dòng)；⑷ 由于近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多生產(chǎn)過程依靠人們的腦力和體力直接操作是難以實(shí)現(xiàn)的，還有許多生產(chǎn)過程則因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生產(chǎn)，深水作業(yè)以及火箭或?qū)椀闹茖?dǎo)等等。在這種情況下，自動(dòng)控制更加顯示出其巨大的作用 10．對(duì)于一般的控制系統(tǒng)，當(dāng)給定量或擾動(dòng)量突然增加某一給定值時(shí)，輸出量的暫態(tài)過程可能有幾種情況？ 單調(diào)過程 衰減振蕩過程 持續(xù)振蕩過程 發(fā)散振蕩過程 1 什么是數(shù)學(xué)模型？ 描述系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中各變量之間相互關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式叫做系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 1 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 G（ s） = 1s2:5s，則閉環(huán)特征方程為？ s2 + 5s=0 閉環(huán)極點(diǎn)分別為： S1=0， S2=5（二元一次方程的求根公式為： ?? = 。??177?！??2。4????2?? ） 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)1:G(s) 1 什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？ 在零初始條件下，輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。 1 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)，則其閉環(huán)傳遞函數(shù)是什么？ 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為 = G（ s）1:G（ s） 1 二階閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型是什么？其中的變量有什么含義？ 二階閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型為 其中稱 ξ 為系統(tǒng)的阻尼比， n 為 無阻尼自振蕩角頻率。 1 微分環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)表達(dá)式各是什么？ 微分環(huán)節(jié)： 。 積分環(huán)節(jié) 1 振蕩環(huán)節(jié)包含兩種形式的儲(chǔ)能元件，并且所儲(chǔ)存的能量相互轉(zhuǎn)換，輸出量具有振蕩的性質(zhì)。設(shè)振蕩環(huán)節(jié)的輸出量為 xc，輸入量為 xr，其運(yùn)動(dòng)方程式和傳遞函數(shù)是什么？ 運(yùn)動(dòng)方程式為 其傳遞函數(shù)為 1單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G（ s） = ks(s:2)(s:3),該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為？ C(s)R(s)=ks(s+ 2)(s+ 3)+K 二、判斷題 發(fā)散振蕩過程是指系統(tǒng)的被控制量發(fā)散振蕩，在這種情況，偏差會(huì)越來越大，這屬于穩(wěn)定過程。 錯(cuò)誤（屬于不穩(wěn)定過程） 輸出量的暫態(tài)過程為單調(diào)過程時(shí)，輸出量單調(diào)變化，緩慢地到達(dá)新 的穩(wěn)態(tài)值，這種暫態(tài)過程具有較短的暫態(tài)過程時(shí)間。 上圖為恒溫控制系統(tǒng)方框圖，箭頭所指的內(nèi)容應(yīng)該是熱電偶。 凡是系統(tǒng)的輸出端與輸入端間存在反饋回路，即輸出量對(duì)控制作用能有直接影響的系 統(tǒng)，叫做閉環(huán)系統(tǒng)。 正確 無靜差系統(tǒng)的特點(diǎn)是當(dāng)被控制量與給定值不相等時(shí)，系統(tǒng)才能穩(wěn)定。 錯(cuò)誤 6．對(duì)于一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果其暫態(tài)過程不穩(wěn)定，系統(tǒng)可以工作。 錯(cuò)誤 7．疊加性和齊次性是鑒別系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)的根據(jù)。 正確 8．線性微分方程的各項(xiàng)系數(shù)為常數(shù)時(shí)，稱為定常系統(tǒng)。 正確 9. 若線性化具有足夠精度，調(diào)節(jié)過程中變量偏離工作點(diǎn)的偏差信號(hào)必須足夠小。 正確 ，其開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為 G（ s)1:G(s)。 正確 11． 傳遞函數(shù)只與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸出量、輸入量無關(guān)。 正確 12．傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。 （
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