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概念 一、控制系统的基本概念 1、自动控制系统的组成主要有哪些环节？画出简单控制系统的方块图，并说明其工作原理。 2、闭环控制系统按照其输出变化规律的不同可以分为哪几种？ 3、什么是开环控制与闭环控制？ 4、对控制系统有哪些基本要求？ 5、什么是主导极点？ 二、控制系统的数学模型 1、什么是系统的数学模型？大致可以分为哪些类型？ 2、试述传递函数的定义。 3、拉式变换在控制系统设计和分析中具有哪些作用？ 4、试分别写出下述典型环节的时域和复数域的数学模型：放大环节、一阶惯性环节、积分环节、二阶振荡环节、微分环节、纯滞后环节。 5、什么是线性系统？其最重要的特性是什么？ 三、系统的时间响应 1、什么是时域分析法？ 2、时间响应的瞬态响应反映哪方面的性能？而稳态响应反映哪方面的性能？ 3、描述稳定的系统的动态性能指标有哪些？ 4、什么是稳态误差？如何计算稳态误差？ 5、什么是系统的稳定性？线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？ 6、试述劳斯稳定判据。 7、什么是时间响应？ 8、时间响应由哪两部分组成？各部分的定义是什么？ 四、系统的频率特性和稳定性 1、什么是频率特性？什么是幅频特性？什么是相频特性？ 2、频率特性的图示方法有几种？ 3、什么是最小相位系统及非最小相位系统?最小相位系统的主要特点是什么？ 4、Nyquist稳定判据的主要内容是什么？其主要特点是什么？ 5、什么是系统的幅值裕量和相位裕量？其各自的物理含义是什么？ 如何利用Bode图来判断系统的稳定性？ 例题 一、已知单位反馈系统的开环传递函数为 求当输入为时系统的稳态误差。 解：化为标准形式 由于为Ⅰ型系统， 、、 二、某最小相位系统的开环对数幅频特性如下图，要求： （1）写出系统的开环传递函数 （2）利用相位裕量判断系统的稳定性 解：（1），，经过（10，0）点，∴K＝10 ∴ （2）∵ ∴ 三、绘制的对数幅频特性渐近线图。 解：化为标准形式 四、某控制系统如图所示，当输入信号和干扰信号都为单位阶跃信号时，求系统的稳态误差。 解： 五、设系统如图所示，试判别该系统的稳定性，并求出其稳定裕度。 （1） （2） 解：该系统的开环传递函数为： （1）∵ ∴ 该系统稳定 （2）∵ ∴ 该系统不稳定 5 -20dB/dec 20 10 0.1 -40dB/dec -60dB/dec 0dB/dec -20dB/dec -40dB/dec 5 0.32 0.1 -80dB/dec 1 － ＋ ＋ ＋ 0.5 G(s) + - + -