Ⅰ 比例-微分串聯校正調整系統的什麼參數
比例-微分作用可以抑制被調量的振盪,提高控制系統的穩定性,這樣就可以減小系統的比例帶,減小穩態誤差
Ⅱ 全國2006年10月高等教育自學考試 自動控制理論(二)試題 答案 課程代碼:02306
全國2006年10月高等教育自學考試
自動控制理論(二)試題
課程代碼:02306
一、單項選擇題(本大題共15小題,每小題2分,共30分)
在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題後的括弧內。錯選、多選或未選均無分。
1.控制系統中,基本環節的劃分,是根據( )
A.元件或設備的形式 B.系統的物理結構
C.環節的連接方式 D.環節的數學模型
2.單位斜坡函數r(t)的數學表達式是r(t)=( )
A.a2t B.t2
C.t D.vt
3.在實際中很少單獨使用的校正方式是( )
A.串聯校正 B.並聯校正
C.局部反饋校正 D.前饋校正
4.滯後校正裝置的最大滯後相角可趨近( )
A.-90° B.-45°
C.45° D.90°
5.若受控對象存在較大的延遲和慣性,效果較好的控制方式是( )
A.比例控制 B.積分控制
C.比例微分控制 D.比例積分控制
6.當二階系統的根分布在根平面的虛軸上時,系統的阻尼比 為( )
A. <0 B. =0
C.0< <1 D. ≥1
7.設二階振盪環節的傳遞函數G(s)= ,則其對數幅頻特性漸近線的轉角頻率為( )
A.2rad/s B.4rad/s
C.8rad/s D.16rad/s
8.設某環節頻率特性為G(j ) ,當 ,其頻率特性相位移 為( )
A.-180° B.-90°
C.0° D.45°
9.控制系統的穩態誤差ess反映了系統的( )
A.穩態控制精度 B.相對穩定性
C.快速性 D.平穩性
10.已知單位負反饋控制系統的開環傳遞函數為 ,該系統閉環系統是
( )
A.穩定的 B.條件穩定的
C.臨界穩定的 D.不穩定的
11.系統的開環傳遞函數為 ,當T=1s時,系統的相位裕量為( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
12.開環傳遞函數為 ,其根軌跡的起點為( )
A.0,-3 B.-1,-2
C.0,-6 D.-2,-4
13.設系統 = ,則該系統( )
A.狀態可控且可觀測 B.狀態可控但不可觀測
C.狀態不可控且不可觀測 D.狀態不可控且可觀測
14.函數 的拉氏變換是( )
A. B.
C. D.
15.設某閉環傳遞函數為 ,則其頻帶寬度為( )
A.0~10 rad/s B.0~1 rad/s
C.0~0.1 rad/s D.0~0.01 rad/s
二、填空題(本大題共10小題,每小題1分,共10分)
請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
16.常規控制器中放大元件的作用是把_________放大,並為反饋信號提供信號源。
17.響應曲線達到過調量的________所需的時間,稱為峰值時間tp。
18.若某系統的傳遞函數為G(s),則相應的頻率特性為________。
19.慣性環節G(s)= 的對數幅頻特性為L( )=________。
20.根軌跡與虛軸相交,表明系統的閉環特徵方程根中有________。
21.狀態變數是確立動力學系統狀態的________。
22.從相位考慮,PD調節器是一種________校正裝置。
23.多個環節的並聯連接,其等效傳遞函數等於各環節傳遞函數的________。
24.遲延環節的極坐標圖為一個________。
25.伯德圖分中頻段、高頻段和低頻段,低頻段能夠反應系統的穩態性能,中頻段能夠反映系統的________性能,高頻段主要反映系統抗干擾的能力。
三、名詞解釋題(本大題共4小題,每小題3分,共12分)
26.非線性控制系統
27.系統完全可觀測
28.閉環極點
29.頻帶寬度
四、問答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
30.頻率特性圖解分析方法中採用對數坐標有何優點?
31.設系統的奈奎斯特圖分別如下所示,試判斷各系統的穩定性,並簡要說明原因。
32.發電機勵磁控制系統中,通常有哪三種典型的勵磁方式?
33.滯後校正裝置是如何改善系統性能的?
五、計算題(本大題共3小題,第34小題8分,第35、36小題每小題10分,共28分)
34.RLC電路如題34圖所示,試寫出輸出電壓uo(t)與輸入電壓ui(t)的微分方程。
35.設某負反饋系統的前向通道與反饋通道傳遞函數分別為 ,試求系統的空越頻率 及相位裕量 。
36.設控制系統的方塊圖如題36圖所示,當輸入信號為r1(t)= 2(t),r2(t)=3t同時作用時,試計算系統的穩態誤差essr。
Ⅲ 比例控制器在系統串聯校正中起什麼作用
比例是放大縮小,微積分是超前滯後控制
Ⅳ 比例微分校正將使系統的什麼
焽霖再A.抗干擾能力下降
Ⅳ 比例串聯校正調整系統的什麼參數
調整系統的開環增益
Ⅵ 什麼是自動控制的串聯校正,分哪幾種類型
就是對自動控制的開環特性進行修改。分為相位超前校正,相位滯後版校正和相位滯後一超前權校正。
當自動控制系統的靜、動態性能不能滿足所要求的性能指標時,必須對自動控制系統進行校正。校正的方法,就是在原系統中增添一些校正裝置,人為地改善系統的結構和性能,使之滿足使用者所要求的性能指標。根據校正裝置在系統中所處的位置不同,一般分為串聯校正和反饋校正。
在串聯校正中,又根據校正環節對系統開環頻率特性相位的影響,可分為相位超前校正,相位滯後校正和相位滯後一超前校正。串聯校正根據校正裝置本身是否按電源可分為無源校正裝置和有源校正裝置。有源校正常見的有 比例-微分(PD)校正裝置,比例-積分(PI)校正裝置。
Ⅶ 常用的電氣校正裝置
控制工程中用得最廣的是電氣校正裝置,它不但可應用於電的控制系統, 而且通過將非電量信號轉換成電量信號,還可應用於非電的控制系統。控制系統 的設計問題常常可以歸結為設計適當類型和適當參數值的校正裝置。校正裝置可 以補償系統不可變動部分(由控制對象、執行機構和量測部件組成的部分)在特 性上的缺陷,使校正後的控制系統能滿足事先要求的性能指標。常用的性能指標 形式可以是時間域的指標,如上升時間、超調量、過渡過程時間等(見過渡過程), 也可以是頻率域的指標,如相角裕量、增益裕量(見相對穩定性)、諧振峰值、 帶寬(見頻率響應)等。 常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。 在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類 校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來 表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制 系統在改善特性上的需要。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中, 串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例 -積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。 自動控制原理課程設計 第一章 課程設計的目的及題目 -2- 一、課程設計的目的及題目 1.1 課程設計的目的 1)掌握自動控制原理的時域分析法,根軌跡法,頻域分析法,以及各種補 償(校正)裝置的作用及用法,能夠利用不同的分析法對給定系統進行性能分 析,能根據不同的系統性能指標要求進行合理的系統設計,並調試滿足系統的 指標。 2)學會使用MATLAB 語言及Simulink 動態模擬工具進行系統模擬與調試。 1.2 課程設計的題目 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 0 K ( ) ( 1 0 ) ( 6 0 ) G S S S S ,試用頻率法 設計串聯超前——滯後校正裝置,使(1)輸入速度為 1 r ad s 時,穩態誤差不大 於 1 126 rad 。(2)相位裕度 0 3 0 ,截止頻率為 20 rad s 。(3)放大器的增益不 變。 自動控制原理課程設計 第二章 課程設計的任務及要求 -3- 二、課程設計的任務及要求 2.1 課程設計的任務 設計報告中,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正 (須寫清楚校正過程),使其滿足工作要求。然後利用MATLAB 對未校正系統和 校正後系統的性能進行比較分析,針對每一問題分析時應寫出程序,輸出結果圖 和結論。最後還應寫出心得體會與參考文獻等。 2.2 課程設計的要求 1)首先,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正,使 其滿足工作要求。要求程序執行的結果中有校正裝置傳遞函數和校正後系統開環 傳遞函數,校正裝置的參數T, 等的值。 2)利用MATLAB 函數求出校正前與校正後系統的特徵根,並判斷其系統是 否穩定,為什麼? 3)利用MATLAB 作出系統校正前與校正後的單位脈沖響應曲線,單位階躍 響應曲線,單位斜坡響應曲線,分析這三種曲線的關系。求出系統校正前與校正 後的動態性能指標σ%、tr、tp、ts 以及穩態誤差的值,並分析其有何變化。 4)繪制系統校正前與校正後的根軌跡圖,並求其分離點、匯合點及與虛軸 交點的坐標和相應點的增益 K 值,得出系統穩定時增益 K 的變化范圍。繪制系 統校正前與校正後的Nyquist 圖,判斷系統的穩定性,並說明理由。 5)繪制系統校正前與校正後的Bode 圖,計算系統的幅值裕量,相位裕量, 幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統的穩定性,並說明理由。 自動控制原理課程設計