华科自动控制原理829(2014回忆版)

华科自动控制原理829(2014回忆版)
华科自动控制原理829(2014回忆版)

华中科技大学2014年研究生入学考试

自动控制原理829(回忆版)

一.简答题(6分/个,共60分)

1.单位阶跃响应,一阶系统响应图如图,求传递函数。

题1图

2.利用劳斯判据,判断f(s)=s3+...(具体的忘了,考的是全零行的处理和意义),

求临界稳定的K和闭环极点。

3.已知稳态误差0.5,闭环极点-1±√3j,求开环传递函数。

4.已知根轨迹图,分析系统动态,稳态,稳定性。

题4图

5.求传递函数,用梅森公式求即可(具体的忘了,但难度不超过课后题)。

6.输入为sinwt, 求Φ(t)=K(τw+1)/(T1w+1)(T2w+1)的稳态误差C(∞)。(历年真

题里好像有类似的题目)

7.求画根轨迹(180°),p1=—0.5+0.5j,p2=—0.5—0.5j,z= —0.5.

8.Z变换的系统结构图(胡寿松第五版P382课后习题7-10(b)原题,只是

字母不一样)

9. 求状态阵A,已知状态转移矩阵Φ(t)= [与e ?t 有关的式子2x2的]。(具体的

式子不记得了,可参考胡第五版P536课后习题9-12,难度和方法一样)

10. 已知2x?+x?2+x=0,求奇点类型。

二.(15分)物理模型题

已知m A =m B =1kg ,弹簧弹性系数k=1N/m ,光滑无摩擦,如图所示,求X 2 (s)/F(s)。(注:x 1,x 2代表物块的位移)

x 1 x 2

三.(15分)分析G(s)=K /(s +1)3的稳定性,用奈氏判据。

四.(15分)题目给出了幅频特性图(图忘记了~)

(1).求传递函数,画对数幅频特性;(2)根据给出的校正后图,写出传递函数,求添加的校正并说明校正装置的作用。

五(15分)如图

题五图

(1) 求稳定时的K;(2)K=1,r(t)=t,求稳态误差。

六(15分)如图,分析稳定性。

题六图

其中N(A)=

(a=1,K=1)

七(15分)已知系统结构图,图中已标出x1,x2,x3,求:

(1).求状态变量方程(2)判断可控可观性。(结构图忘了~王敏习题集上有类似的题目)

编者寄语:

当时考完试就回去把卷子给回忆了一下写草纸上了,一直没整理出来,现在进入八月份了,都陆续开始专业课的复习了,希望能够帮到大家。卷子的内容我尽力回忆了,有些具体的数字图像有的只记得部分,我就没写怕误导大家。还有毕竟是回忆版,难免有些地方会有遗漏或错误,里面的图有的是照片,有的是我用Word画的,希望大家体谅。希望大家关注的是知识点,而不是题目本身。

从我写的备注可以看出华科的829自控原理的复习资料(主流):胡寿松第五版教材和课后题,王敏出的习题集,历年真题。这些基本上就够了,有时间的话可以在做些其他学校的考研题目。整体上去年的题目是近几年来比较简单,希望大家好好准备吧~等你来哦!

同是天涯

2014年8月1日

自动控制原理习题集与答案解析

第一章 习题答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态; (2) 画出系统方框图。 解 (1)负反馈连接方式为:d a ?,c b ?; (2)系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压 f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压 f u 正好等于给定电压r u 。此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程: 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征炉温的希望值)。系统方框图见图解1-3。

自动控制原理复习题(选择和填空)

A.比较元件 B.给定元件 C. 反馈元件 D.放大元件 第一章 自动控制的一般概念 1. 如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫( ) A. 恒值调节系统 B.随动系统 C. 连续控制系统 D.数字控制系 统 2. 主要用于产生输入信号的元件称为( ) 3. 与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( )进行直接或间接地测量,通过反馈 环节去影响控制信号。 A.输出量 B. 输入量 C. 扰动量 D . "r 亘. 设定量 4. 直接对控制对象进行操作的元件称为( ) A.给定兀件 B. 放大兀件 C. 比较兀件 D . 执行兀件 5. 对于代表两个或两个以上输入信号进行 ( )的元件又称比较器。 A.微分 B. 相乘 C. 加减 D. 相除 6. 开环控制系统的的特征是没有( ) A.执行环节 B. 给定环节 C. 反馈环节 D . . 放大环节 7. 主要用来产生偏差的兀件称为( ) A.比较兀件 B. 给疋兀件 C. 反馈兀件 D . 放大兀件 8. 某系统的传递函数是 G s _ 1 2s +1 s e , 则该可看成由( ) 环节串联而成。 A.比例.延时 B. 惯性.导前 C. 惯性.延时 D. 惯性.比例 10 . 在信号流图中,在支路上标明的是( ) A.输入 B. 引出点 C. 比较点 D. 传递函数 11. 采用负反馈形式连接后,贝U () A. 一定能使闭环系统稳定; B. 系统动态性能一定会提高; C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D. 需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。

2018华中科技大学829《自动控制原理》考试大纲

2018华中科技大学硕士研究生入学考试《自动控制原理》考试大纲 科目名称:自动控制原理(含经典控制理论、现代控制理论) 代码:829 第一部分考试说明 一.考试性质 《自动控制原理》是为我校招收控制科学与工程专业硕士研究生设置的考试科目。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到良好及以上水平,以保证被录取者具有较扎实的专业基础。 二.考试形式与试卷结构 (一)答卷方式:闭卷,笔试; (二)答题时间:180分钟。 (三)题型:计算题、简答题、选择题 第二部分考查要点 (一)自动控制的一般概念 1.自动控制和自动控制系统的基本概念,负反馈控制的原理; 2.控制系统的组成与分类; 3.根据实际系统的工作原理画控制系统的方块图。 (二)控制系统的数学模型 1.控制系统微分方程的建立,拉氏变换求解微分方程。 2.传递函数的概念、定义和性质。 3.控制系统的结构图,结构图的等效变换。 4.控制系统的信号流图,结构图与信号流图间的关系,由梅逊公式求系统的传递函数。 (三)线性系统的时域分析 1.稳定性的概念,系统稳定的充要条件,Routh稳定判据。 2.稳态性能分析 (1)稳态误差的概念,根据定义求取误差传递函数,由终值定理计算稳态误差; (2)静态误差系数和动态误差系数,系统型别与静态误差系数,影响稳态误差的因素。 3.动态性能分析 (1)一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系; (2)典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系; (3)附加闭环零极点对系统动态性能的影响; (4)主导极点的概念,用此概念分析高阶系统。 (四)线性系统的根轨迹法 1.根轨迹的概念,根轨迹方程,幅值条件和相角条件。 2.绘制根轨迹的基本规则。 3.0o根轨迹。非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的画法。

最新东南大学918传热学考研真题及讲解

2016年东南大学918传热学考研真题及讲解 名词解释: 1.总传热过程 热量由壁面一侧的流体通过壁面传到另一侧流体中去的过程。 2.集总参数法 当固体内部的导热热阻小于其表面的换热热阻时,固体内部的温度趋于一致,近似认为固体内部的温度t仅是时间τ的一元函数而与空间坐标无关,这种忽略物体内部导热热阻的简化方法称为集总参数法。 3.光谱发射率 热辐射体的光谱辐射出射度与处于相同温度的黑体的光谱辐射出射度之比。 4.自然对流自模化 它表明自然对流紊流的表面传热系数与定型尺寸无关。 5.Bi Bi =hl/λ, 表明了导热热阻与对流换热热阻的比值。 6.局部对流传热系数 就是指某个点的对流传热系数,比如一个平板上某一点,是用该点的温度同外界温度的差来计算所得该点的局部对流换热系数。 7.接触热阻 接触热阻是由于两接触面凹凸不平存在空气使得接触不完全而产生的热阻。接触热阻的大小与接触表面的材料、连接方式、表面状况及接触压力大小等多种因素有关。 8.热边界层 流体在平壁上流过时,流体和壁面间将进行换热,引起壁面法向方向上温度分布的变化,形成一定的温度梯度,近壁处,流体温度发生显著变化的区域,称为热边界层或温度边界层。 9.漫射表面 辐射能按空间分布满足兰贝特定律的表面。 10.灰体。 光谱吸收率与波长无关的物体。

简答题: 1功率恒定的电阻丝放在房间中,分析影响表面温度的因素是什么? 答:电阻丝跟外界的换热有两种方式,一种是与空气的对流换热,第二种是与墙壁的辐射换热。从对流换热的角度出发,影响因素主要有空气的物性参数、流速、电阻丝的散热面积、表面性质;从辐射的角度来说,影响因素主要有墙壁的温度、电阻丝的散热面积。 2为什么冷藏车表面刷白漆? 答:增加车表面的反射辐射,减少吸收辐射。 3非稳态一维无内热源环境传热系数h ,环境温度tf ,步长为△x ,写出显示差分方程并指出收敛条件。 答:p176 公式4-14a;p177公式4-16a 。 4强制对流,流体通过温度恒定两块平行板,画出传热系数变化曲线,并画流体平均温度变化曲线。 答:p244图6-6b;批、p245图6-7b 。 5水滴滴在120度和400度金属板哪块汽化更快?为什么? 答:120度的汽化更快, 因为那时候处在核态沸腾区域,热流密度更大。而400度时,处于膜态沸腾区,热流密度相对较小。 6不同直径的材料相同的小球温度计放在温度变化相同的环境中,哪个测量更准确,为什么? 计算题 1圆柱直径30mm ,圆柱表面温度80度,表面覆盖保温层,保温层导热系数为0.5W/mk ,保温层外表面传热系数10,环境温度为30度。分析保温层厚度δ对传热量的影响。若允许保温层外表面温度最高为50度,则保温层厚度δ为多少? 0.075m δ= 2空气温度为20度,速度为2m/S ,横掠直径为15mm 长500mm 的圆柱。圆柱表面温度为80度,求传热系数和换热量。 求解:

自动控制原理题目含答案

《自动控制原理》复习参考资料 一、基本知识1 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。 2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。 3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。 4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。 5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。 6、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 7、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2 (s)的环节,以并联方式连接,其等效 传递函数为G 1(s)+G 2 (s),以串联方式连接,其等效传递函数为G 1 (s)*G 2 (s)。 8、系统前向通道传递函数为G(s),其正反馈的传递函数为H(s),则其闭环传递函数为G(s)/(1- G(s)H(s))。 9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G(s),则闭环传递函数为G(s)

/(1+ G(s))。 10、典型二阶系统中,ξ=时,称该系统处于二阶工程最佳状态,此时超调量为%。 11、应用劳斯判据判断系统稳定性,劳斯表中第一列数据全部为正数,则系统稳定。 12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负,即都分布在S平面的左平面。 13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号,恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。 14、对于有稳态误差的系统,在前向通道中串联比例积分环节,系统误差将变为零。 15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。 16、对于一个有稳态误差的系统,增大系统增益则稳态误差将减小。 17、对于典型二阶系统,惯性时间常数T愈大则系统的快速性愈差。 越小,即快速性18、应用频域分析法,穿越频率越大,则对应时域指标t s 越好 19最小相位系统是指S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。

自动控制原理选择题

自动控制原理选择题(48学时) 1.开环控制方式是按 进行控制的,反馈控制方式是按 进行控制的。 (A )偏差;给定量 (B )给定量;偏差 (C )给定量;扰动 (D )扰动;给定量 ( ) 2.自动控制系统的 是系统正常工作的先决条件。 (A )稳定性 (B )动态特性 (C )稳态特性 (D )精确度 ( ) 3.系统的微分方程为 222 )()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 4.系统的微分方程为)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 5.系统的微分方程为()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 6.系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 7.系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6 )(3)(,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 8.系统的微分方程为 )()(2t r t c =,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 9. 设某系统的传递函数为:,1 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有: (A )t t e e 2,-- (B )t t te e --,

华科自动控制原理2012真题

华中科技大学自动控制原理2012年考研试题 一.选择题1.开环控制方式是按(给定量,偏差,扰动三选一)进行控制的,反馈控制方式是按(给定量,偏差,扰动三选一)进行控制的。 2.系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于 (什么系统) 。 3.时域中常用的数学模型不包括。 (A)微分方程(B)差分方程 (C)传递函数 (D)状态方程 4.适合于应用传递函数描述的系统是。 (A)线性定常系统 (B)线性时变系统 (C)非线性时变系统 (D)非线性定常系统 5.一阶系统的单位阶跃响应曲线的斜率随时间的推移。 (A)上升 (B)下降 (C)不变 (D)无规律变化 6. 若二阶系统的单位阶跃响应为发散正弦振荡,则系统具有。 (A)两个正实部的特征根 (B)两个正实根 (C)两个负实部的特征根 (D)一对纯虚根 7.已知系统的传递函数()44 2+=s s s G + ,则系统的无阻尼振荡频率为 (选项记不清 楚了) 。 8.根轨迹法是 (连续还是离散) 的并且对称于 (实轴还是虚轴) 。 9.相角条件是根轨迹存在的 (选项是充分必要的组合) 。 10.不是频率特性的几何表示法。 (A)极坐标图 (B)伯德图 (C)尼科尔斯图 (D)方框图 11.线性离散系统状态方程的一般形式为。 二.简答题 1.简要画出二阶系统特征根的位置和响应曲线之间的关系。 2.用根轨迹分别说明,对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 3.如下图所示系统如下图所示采样周期T=0.1s 要使系统稳定K 的取值范围为多少

三.计算题 1.已知控制系统的结构图如下: (1)、试画出K为变量的根轨迹图(2)、求分离点和会合点。 2.单位反馈系统,其开环传递函数G (S) = 1 S+1,输出信号r(t(=sin2t,试根据频率 特性的物理意义,求系统的稳态输出C S (t)。

自动控制原理例题与习题[1]

自动控制原理例题与习题 第一章自动控制的一般概念 【例1】试述开环控制系统的主要优缺点。 【答】 开环控制系统的优点有: 1. 1.构造简单,维护容易。 2. 2.成本比相应的死循环系统低。 3. 3.不存在稳定性问题。 4. 4.当输出量难以测量,或者要测量输出量在经济上不允许时,采用开环系统比较合适(例如在洗衣 机系统中,要提供一个测量洗衣机输出品质,即衣服的清洁程度的装置,必须花费很大)。 开环控制系统的缺点有: 1. 1.扰动和标定尺度的变化将引起误差,从而使系统的输出量偏离希望的数值。 2. 2.为了保持必要的输出品质,需要对标定尺度随时修正。 【例2】图1.1为液位自动控制系统示意图。在任何情况下,希望液面高度c维持不变,试说明系统工作原理,并画出系统原理方框图。 图1.1 液位自动控制系统示意图 【解】系统的控制任务是保持液面高度不变。水箱是被控对象,水箱液位是被控量,电位器设定电压u r(表征液位的希望值c r)是给定量。 当电位器电刷位于中点位置(对应u r)时,电动机不动,控制阀门有一定的开度、使水箱中流入水量与流出水量相等。从而液面保持在希望高度c r上。一旦流入水量或流出水量发生变化,例如当液面升高时,浮子位置也相应升高,通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动初通过减速器减小阀门开度,使进入水箱的液体流量减少。这时,水箱液面下降,浮子位置相应下降,直到电位器电刷回到中点位置,系统重新处于平衡状态,液面恢复给定高度。反之,若水箱液位下降,则系统会自动增大阀门开度,加大流入水量,使液位升到给定高度c r。 系统原理方框图如图1.2所示。 图1.2 系统原理方框图 习题 1.题图1-1是一晶体管稳压电源。试将其画成方块图并说明在该电源里哪些起着测量、放大、执行的作用以及系统里的干扰量和给定量是什么?

自动控制原理期末考试题

《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +,则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A .(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2.梅逊公式主要用来( C )。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3.关于传递函数,错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统; B.传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C.传递函数一般是为复变量s 的真分式; D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4.一阶系统的阶跃响应( C )。 A .当时间常数较大时有超调 B .有超调 C .无超调 D .当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为( A ) A . 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分) 1.一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ,则系统 的开环传递函数为()()G s H s ,系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++,其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题(本题10分) 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?

自动控制原理习题

《自动控制原理》习题 习题1 1有一水位控制装置如图所示。试分析它的控制原理,指出它是开环控制系统闭环控制系统?说出它的被控量,输入量及扰动量是什么?绘制出其系统图。 2 某生产机械的恒速控制系统原理如图所示。系统中除速度反馈外,还设置了电流正反馈以补偿负载变化的影响。试标出各点信号的正负号并画出框图。 3图示为温度控制系统的原理图。指出系统的输入量和被控量,并画出系统框图。 4.自动驾驶器用控制系统将汽车的速度限制在允许范围内。画出方块图说明此反馈系统。 5.双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。目标是同时控制水温和流量,画出此闭环系统的方块图,你愿意让别人给你开环控制的沐浴器吗? 6.开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?

7.反馈控制系统的动态特性有哪几种类型?生产过程希望的动态过程特性是什么? 习题2 1 试分别写出图示各无源网络的传递函数。 习题1图 2 求图示各机械运动系统的传递函数。 (1)求图a的=?(2)求图b的=?(3) 求图c的=? 习题2图 3 试分别写出图中各有源网络的传递函数U2(s)/ U1(s)。 习题3图

4交流伺服电动机的原理线路和转矩-转速特性曲线如图所示。图中,u为控制电压.T 为电动机的输出转矩。N为电动机的转矩。由图可T与n、u呈非线性。设在某平衡状态附近用增量化表示的转矩与转速、控制电压关系方程为 k n、k c为与平衡状态有关的值,可由转矩-转速特性曲线求得。设折合到电动机的总转动惯量为J,粘滞摩擦系数为f,略去其他负载力矩,试写出交流伺服电动机的方程式并求输入 为u c,输出为转角θ和转速为n时交流伺服电动机的传递函数。 习题4图 5图示一个转速控制系统,输入量是电压V,输出量是负载的转速 ,画出系统的结构图,并写出其输入输出间的数学表达式。 习题5图 6 已知一系统由如下方程组组成,试绘制系统框图,求出闭环传递函数。 7 系统的微分方程组如下:

自动控制原理选择填空

自动控制原理选择填空

1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 G1(s)+G2(s) (用G 1(s)与G 2(s) 表示)。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示, 则无阻尼自然频率=n ω 2 , 阻尼比=ξ 20.7072 = , 该系统的特征方程为 2220s s ++= , 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 1050.20.5s s s s +++ 。 6、根轨迹起始于 开环极点 ,终止于 开环零点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系 统的开环传递函数为 (1) (1)K s s Ts τ++ 。 8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t dt T =+? , 其相应的传递函数为 1[1]p K Ts + ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 稳态性能 性能。 二、选择题(每题 2 分,共20分)

1、采用负反馈形式连接后,则 ( D ) A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。 A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反馈; C 、增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( C ) A 、稳定; B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升; C 、临界稳定; D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( A ) A 、 型别2

002-华中科技大学-22-周纯杰-构建人格塑造与专业教育融合的实践教学模式,高质量培养全面素质自动化人才

第八届湖北省高等学校教学成果奖申请简表 (1)提出了以学生为中心,基于能力导向,将人格塑造与专业教育融合、课内与课外融合、理论与实践融合,人格塑造、能力培养与知识传播三位一体的高质量全面素质自动化类专业人才实践教学模式。在此基础上对自动化类专业整个本科学习阶段进行人格塑造与专业教育融合的实践教学全流程规划;(2)提出了课堂教学与工程应用项目深度融合、竞赛与能力训练相结合的项目教学法,在多门核心课程中采用了大强度高水平大作业、课程设计以及赛课结合的模式历炼学生;搭建了自动化类专业多层次、多模式的创新实践平台,构建了校企协同的实践育人体系;这些模式和方法在自动化、测控、物流自动化等专业实施并取得显著效果。(3)多方位营造以能力培养为导向的有利于学生全面发展的实践环境和条件,建立了一流的自动化学院实验中心及高水平的大学生创新实践基地,将学生的发展空间从课内延伸到课外、从校内延伸到校外、从创新实践发展到创业实践,在国际、国家级学科竞赛及创新创业实践活动中取得丰硕成果。 二、成果主要内容概述 针对自动化类专业实践教学中存在的忽视“软能力”(人格塑造与精神磨砺)的培养问题,提出了以学生为中心,基于能力导向的人格塑造与专业教育融合的实践教学模式。根据大学生成长规律,将人格塑造作为人才培养的重要方面,将人格塑造(职业道德、团队意识、关注社会和意志品质等软能力)与专业教育(硬能力培养和知识传播)融合融入大学期间的整个本科实践教学环节之中,下图是我校自动化类专业人格塑造与专业教育融合的实践教学环节的全流程规划。

参照华盛顿协议学生能力评价标准需求,与国际大公司组建先进的联合实验室、建立一流的拔尖创新人才基地、与企业建立产学研实验室、学院自筹经费建设创新实验室、采用“赛课结合”、基于老师的最新科研成果建立实践平台等方式,构建以能力培养为导向有利于学生全面发展的多层次多模式实践环境。 在学院创新人才培养体系改革小组领导下,对主要核心课程进行了改革,以程序设计、电路电子技术、计算机网络、自控原理、控制系统为若干条主线,将所有课程分成不同的功能块课程,将方向性的知识进行串联,将理论学习和实验或实践进行整合,以大作业或高强度课程设计(或综合设计)作为考核的主要指标,通过高水平高强度的大作业和课程设计磨砺学生,将课外学习与创新实践纳入课程学习的范畴。同步进行了课程组的重构,采取多种鼓励政策,将优秀教师引导到教学第一线。实验室实行全天候开放即每周7*15小时的值班制度,利用信息化的智能手段对教师的实验指导在形式上和过程上都做到了从定性到定量的综合集成管理,将学工组的辅导员及班主任引入指导团队,加强思想疏通和引导。 在C语言程序设计、嵌入式系统、物流系统以及运动控制等核心课程中引入C语言程序大赛、瑞萨杯智能车大赛、“安吉杯”物流设计大赛以及“西门子杯”中国智能制造挑战赛等赛课结合的大赛,开拓学生视野,增强团队合作意识,促进创新性人才的培养,及时跟踪信息技术的发展,激励学生不断超越自己。 以“制物、修心、育人”为宗旨的我院一流的大学生创新创业基地历炼学生,在取得丰硕的比赛大奖同时,课内学习成绩不降反升,通过大强度、高质量、长时间的科技创新活动(如智能车大赛,创新项目,创新创业大赛)培养学生持之以恒的坚持精神、精益求精的认真精神、敢于担当的团队精神、不断尝试的创新精神及关注社会关注他人的人文情怀,取得了人格完善和实践能力的双丰收。 科教融合,让学生进入高水平教师的创新实践链,培养创新能力;利用国内外高水平实践平台,拓展学生国际视野;多种形式的贯穿专业教育的社会实践活动,以及实际项目驱动的创新实践活动和大学生创新创业项目实践,让学生体会科研项目来源于实际,服务于社会,也让学生更关注社会。 根据人格塑造与专业教育融合的需求,对学生的评价由传统的以知识掌握为主向全面素质达成为主转变,为此,我们结合自动化类专业课程设置与教学内容的特点,研究并建立了面向不同类型实践课程的学生综合能力达成评价方法,并在我院自动化类专业组织实施。 从2009年开始比较系统地将人格塑造与专业教育融合的实践教学模式应用于我院自动化、测控以及物流三个专业,每年300人左右,这期间得到7项省级教改项目和十余项校级教改项目的支持,基于人格塑造与专业教育融合的实践教学模式和取得教学成果获得国内外同行的广泛认同。 三、成果应用推广情况 (1)基于人格塑造与专业教育融合、课内与课外融合、理论与实践融合的自动化类专业创新人才培养的实践教学理念和教学成果获得国内外同行的广泛认同。国务院、全国政协、科技部、教育部等各级领导刘延东、王敏钦、陈宝生等莅临学院和控制创新基地指导工作,在全国产生较好反响。 (2)本科生在科技创新和创业实践中屡获佳绩,每年40余人次在国际国家级大赛中获奖,100余人次在省级以上比赛中获奖。近年来20余人获发明专利,孵化科技型创新企业10余家,均获天使投资。 (3)我院校优良学风班总数一直处于我校工科院系前三,本科毕业生受到用人单位的认可和青睐,一次性本科就业率超过95%;毕业生中55%以上继续攻读研究生。 (4)我院毕业学生中,15%以上学生出国深造,部分优秀学生到国外著名大学如麻省理工、斯坦福大学、卡内基梅隆、加州大学、佐治亚理工、伊利诺伊香槟分校、帝国理工等高校深造。 (5)新增省精品课程2门(自动控制原理,C语言程序设计),已完成自动控制原理MOOC课程建设,建立了自动控制原理的网上在线课程学习平台,自动化专业被湖北省列入高等学校第一批本科品牌专业。 (6)发表教学研究论文10篇,出版教材7本(套),已在中南大学、中国矿业大学、武汉理工大学、武汉工程大学等兄弟院校得到使用。

自动控制原理选择题库

自动控制原理1 一、单项选择题(每小题1分,共20分) 1. 系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为( ) A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在( )上相等。 A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率 3. 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为( ) A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为( ) A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 5. 当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电 动机可看作一个( ) } A.比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节 6. 若系统的开环传 递函数为2) (5 10+s s ,则它的开环增益为( ) .2 C 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++= s s s G ,则该系统是( ) A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn ,则可以( ) A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量 9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(,当频率T 1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠为( ) ° ° ° ° 10.最小相位系统的开环增益越大,其( ) > A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统 ( ) A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。 12.某单位反馈系统的开环传递函数为:()) 5)(1(++=s s s k s G ,当k =( )时,闭环系统临界稳定。 .20 C 13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ,则此系统中包含正实部特征的个数 有( ) .1 C

交大传热学2013-2014传热学A答案

一、 填空题(23分) 1.1. (3分)温度梯度的数学表达式为 ,它表示在等温面的 法线方向 上,单位长度的 温度变化率 最大。 1.2. (2分)黑体是指 反射比和透射比 为0的物体,白体是指 反射比为1 的物体,透明体是指 穿 透率为1 的物体,灰体是指 光谱吸收比 与 波长 无关的物体。 1.3. (4分)集中参数法中时间常数的定义式 ;时间常数可以看作 物体对流体温度变 化响应快慢 的指标。 1.4. (3分)大容器饱和沸腾曲线可分为 自然对流区、核态沸腾区、 过渡沸腾区 和 模态沸腾区 四 个区域,其中 核态沸腾 区域具有温差小、热流大的传热特点。 1.5. (4分)强制对流和自然对流分别存在以下两种流动形态: 层流 和 湍流 ,判断强制对流和自 然对流流动形态的准则数分别是 雷诺数Re 和 格拉晓夫数Gr 。 1.6. (3分)材料成形工业中称为吸热系数的物理量,除与导热系数成正比外,还与 密度 和 比热 物性有关,它的大小代表了物体向 与其接触的高温物体吸热 的能力。 1.7. (4分)热水瓶内胆瑕疵后,其瓶胆夹层形成的很薄的气隙间的复合传热,忽略对流换热可以认 为是 热传导 和 热辐射 两种基本换热方式并联的换热现象。其中各自的计算公式为 ,和 。 二、 简答题(35分) 2.1. (6分)有一非稳态系统,无内热源,常物性二维导热物体,在某一瞬时的温度分布为 x y t cos 22 =, 试根据导热微分方程判断该导热物体内部点1,0==y x 处的温度是随时间增加逐渐升高,还是逐渐降低。 二维非稳态无内热源常物性的导热方程: (2分) 将t=2y 2 cosx 带入上式, (2分) (2分)

自动控制原理选择填空

1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的 差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传 递函数为()G s ,则G(s)为 G1(s)+G2(s) (用G 1(s)与G 2(s) 表示)。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示, 则无阻尼自然频率=n ω 阻尼比=ξ 0.707= , 该系统的特征方程为 2220s s ++= , 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 1050.20.5s s s s +++ 。 6、根轨迹起始于 开环极点 ,终止于 开环零 点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该 系统的开环传递函数为 (1) (1)K s s Ts τ++ 。 8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t d t T =+? , 其相应的传递函数为 1[1]p K Ts + ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 稳态性能 性能。 二、选择题(每题 2 分,共20分)

1、采用负反馈形式连接后,则 ( D ) A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。 A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反 馈; C 、增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( C ) A 、稳定; B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上 升; C 、临界稳定; D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( A ) A 、 型别2

自控实验报告华中科技大学

自 动 控 制 原 理 实 验 报 告 实验九/十 自动化学院 班级:测控技术与仪器1301 姓名:陈梦焱 学号:U201314488

实验报告: 1.模拟继电特性 理想继电特性 理想死区特性数学描述: 分析: 我们看到模拟输出的继电特性的输出是从一点缓慢增加,逐渐趋于一个定值,而数字继电特性便是标准的继电特性图像,实验中采用了稳压二极管,具有正向导通反向截至的特性,5-5.7伏变化,于是产生了缓慢变化的过程,最后正向导通电压输出为稳定值。

2.模拟饱和特性 理想饱和特性 理想饱和特性数学描述: Y= 分析: 我们看到模拟输出的饱和特性的输出是开始增加过程为近似线性,而后没有明显的拐点,缓慢的到达饱和定值,而数字饱和特性便是标准的饱和特性图像,还是稳压二极管的原因,(讨论正向情况,反向同理)电压输入刚开始值比较小,未达到稳压二极管正向导通电压,相当于开路,通过与其并联的电阻输出,近似线性。二极管两端到达5V以后,逐渐导通,输出呈现非线性,5.7V以后二极管相当于导线将并联电阻短路,输出电压呈现稳定值,即为饱和。

3.死区特性 模拟死区特性: 数字死区特性: 数学描述: 分析:两图无差别,实验电路纯电阻电路,误差很小,可近似理想情况。

4.模拟间隙特性 数字间隙特性 间隙特性数学描述: 分析: 模拟间隙特性在两拐点均会产生一定的偏移,这是由于实验电路中有电容的存在,当电压由正向反偏的时候,电容会有充放电过程,导致拐点电位偏移,这也是为什么我们在实验的时候要按住锁零按钮3S的原因。

思考题: 1.一般继电特性在什么情况下可以分别近似为间隙特性和死区特性? 带死区的继电特性: 带回环的继电特性: ??? ??? ?-<<<>--><>>=0000,0,0,,0,0,)(e e e e e e M e e e e e e M t x 由图可知,当继电特性存在定值的稳态误差时就可以近似为死区特性看待,而继电特性存在定值的稳态误差并且前一状态变量的正负有变化的时候可以近似等效为间隙特性看待。 实验心得与体会: 这次实验是让我们通过模拟电路实现各种非线性的特性再通过数字电路直接产生来作比较,我们看到,在实际的模拟电路中总会因为器件原因使器材不能满足理想的特性曲线,而带来一些问题,二极管存在导通电压,电容具有充放电效应,通过这次实验我更加深入的了解了各种非线性的产生和理想化模型和实际问题之间的区别,而实际中为了更近似理想化要用一些补偿措施去达到近似目的,减小误差。这次实验我也更深入了解了自动控制原理的含义。

上海交通大学10年传热学真题回忆版

简答题8道,分析说明题4道,计算题5道,回忆顺序可能不一致 一.简答题 1.传热有哪几种方式,各有什么特点 2.强制对流和自然对流各有哪几种流态,判别的准则数各是什么,给出具体表达式 3.冬天,一手拿木棒,一手拿铁棒,另一端都放火上烤,铁棒的感觉到热;夏天,一手摸木板,一手摸铁板,铁板的感觉到凉,用传热原理说明原因 4.北方窗户采用双层窗户隔热,其原因是什么,隔热条件是什么 5.画出水被加热沸腾的曲线,说明为什么1滴水滴在130度的钢板上比420度的钢板上先烧干 6.有人说d2t/dx2=0的一维稳态导热温度分布与导热系数无关,因为里面没有λ,请说明这种看法对不对,为什么 7.沸腾传热与冷凝传热的强化原则是什么,请在改善表面结构上给出具体措施 8.推导有效辐射与投入辐射的关系,并说明有效辐射有哪几部分组成 二.分析题 1.一厂的热电偶上标有时间常数1S,给出其具体表达市,用传热知识说明标注是否准确,为什么

2.自己划分网格,给出如图所示的点的二维,稳态,有内热源,第三类边界条件的离散方程 3.冬天菜棚里的空气温度大于0度,但潮湿的地面仍然会结冰,为什么?并给出改善防冻的措施 4.液-气换热,管内是液,管外是气,现在要强化,可以增加管内流速,减少管壁导热系数,在管外加肋片,请问哪个最有效,为什么 三.计算题 1.图略,给了一个电熨斗,其实就是一维稳态平壁导热,左边是定加热功率Ф,右边是与环境对流(第三类边界条件),给出数学描述和边界条件,并求出温度分布 2.(1)求出辐射强度(2)求出在与平面法线成0度和60度时的定向辐射强度 3.一个水平管道,与外界发生自然对流,求与外界的换热量。考查辐射传热和水平管的自然对流,已经给出了2个自然对流的NU数的经验式,自己计算进行选择

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答:1开环系统 (1) 优点:结构简单,成本低,工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果。 (2) 缺点:不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈?为什么闭环控制系统常采用负反馈?试举例说 明之。 解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如,一个温度控制系统通过热电阻(或热电偶)检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型(线性,非 线性,定常,时变)? (1)22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ (2)()2()y t u t =+ (3)()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ (4)() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= (5)22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= (6)2() ()2() dy t y t u t dt +=

自动控制原理试题库含答案

自动控制原理试题库含 答案 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

一、填空题(每空 1 分,共15分) 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为 ()G s ,则G(s)为G1(s)+G2(s)(用G 1(s)与G 2(s) 表示)。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示, 则无阻尼自然频率 n ω 阻尼比=ξ,0.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= , 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的开环传 递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 1 ()[()()]p u t K e t e t dt T =+ ?, 其相应的传递函数为 1 [1] p K Ts + ,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性能。 1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。

2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。 5、设系统的开环传递函数为 2(1)(1) K s s Ts τ++ 为arctan 180arctan T τωω--。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率 c ω对应时域性能指标调整时间s t ,它们反映了系统动态过程的。 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。 2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。一阶系统传函标准形式是1 ()1 G s Ts = +,二阶系统传函标准形式是22 2 ()2n n n G s s s ωζωω=++。 3、在经典控制理论中,可采用劳斯判据、根轨迹法或奈奎斯特判据等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。

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