考研851 自动控制原理
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③对开环增益和自然频率的影响:比例-微分控制对系统的开环增益和自然频率均无影响;测速反馈控制虽不影响自然频率,但却会降低开环增益。因此,对于确定的常值稳态误差,测速反馈控制要求有较大的开环增益。开环增益的加大,必然导致系统自然频率增大,在系统存在高频噪声时,可能引起系统共振。

④对动态性能的影响:比例-微分控制相当于在系统中加人实零点,可以加快上升时间。在相同阻尼比的条件下,比例-微分控制系统的超调量会大于测速反馈控制系统的超调量。

6、前馈控制和反馈控制各有什么特点?为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质?

解析: (1)前馈控制特点:前馈控制属于开环控制,前馈控制是按照干扰作用来调节,将干扰测量出来并直接引入调节装置,对于干扰控制效果较好,但精度不高,实施困难,只能改善某一干扰。

(2)反馈控制特点:反馈控制属于负反馈的闭环控制,在被控量出现偏差后才会调节,如果干扰已经发生而没有产生偏差,调节器不会工作,因此反馈控制方式的调节作用落后于干扰作用。

(3)采用前馈-反馈复合系统,从前馈控制角度来看,由于增加了反馈控制,降低了对前馈控制模型精度的要求,并能对没有测量的干扰信号的扰动进行校正。从反馈控制角度来看,前馈控制作用对主要干扰进行粗调,大大减少反馈控制的负担。

7、减小系统在给定信号或扰动信号作用下的稳态误差的方法主要有哪些?

(1) 保证系统中各环节(或元件)的参数具有一定的精度及线性性;

(2) 适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道的增益;

(3) 适当增加系统前向通道中积分环节的数目;

(4) 在系统前向通道设置串联积分环节;

(5) 在系统主反馈通道设置串连积分环节;

(6) 乘用串级控制抑制内回路扰动;

(7) 采用顺馈补偿(前馈补偿)即采用复合控制对误差进行补偿。

8、写出线性系统稳定充要条件。

充要条件:传递函数的所有极点均位于\(s\)的左半面内。

9、在阶跃扰动作用下,控制系统的过渡过程有哪几种形式。其中哪些形式能基本满足控制要求。

解析:过渡过程中被控变量的变化情况与干扰的形式有关。在阶跃扰动作用下,其过渡过程曲线有以下几种形式。

(1) 发散振荡过程;

(2) 非振荡发散过程;