1.何谓控制系统开环系统与闭环系统有哪些区别？

答：控制系统是指系统的输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。开环系统构造简单不存在不稳定问题、输出量不用测量；闭环系统有反馈、控制精度高、结构复杂、设计时需要校核稳定性。

2.什么叫相位裕量什么叫幅值裕量？

答：相位裕量是指在乃奎斯特图上从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线，该直线与负实轴的夹角幅值裕量是指在乃奎斯特图上，乃奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数

3.试写出PID控制器的传递函数？

4,什么叫校正（或补偿）

答：所谓校正（或称补偿），就是指在系统中增加噺的环节或改变某些参数以改善系统性能的方法。

5.请简述顺馈校正的特点

答：顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近似补償以便及时消除干扰的影响。

6.传函的主要特点有哪些

答：（1）传递函数反映系统本身的动态特性，只与本身参数和结构有关与外界輸入无关；（2）对于物理可实现系统，传递函数分母中s的阶数必不少于分子中s的阶数；

（3）传递函数不说明系统的物理结构不同的物理結构系统，只要他们的动态特性相同其传递函数相同。

7.设系统的特征方程式为

答：各项系数为正且不为零，满足稳定的必要条件列絀劳斯数列：

所以第一列有符号变化，该系统不稳定8.机械控制工程主要研究并解决的问题是

答：（1）当系统已定，并且输入知道时求絀系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本身的有关问题即系统分析。（2）当系统已定且系统的输出也已给定，要确定系统的输入應使输出尽可能符合给定的最佳

要求即系统的最佳控制。（3）当输入已知且输出也是给定时，确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求此即最优设计。（4）当系统的输入与输出均已知时求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型此即系统识别或系统辨识。（5）当系统已定输出已知时，以识别输入或输入中得有关信息此即滤液与预测。

9在系统校正中，常用的性能指标有哪些答：（1）在系统校正中，常用的性能指标按其类型可分为：(1)时域性能指标它包括瞬态性能指标（即上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时間等）和稳态性能指标（即稳态误差）。（2）频域性能指标它包括相位裕量、幅值裕量、频宽等。

10.求拉氏反变换的方法有哪些

答：（1）查表法；（2）有理函数法；（3）部分分式法。

11.简述二阶欠阻尼系数aw n与性能指标

M p(超调量)、t s(调整时间)的关系。

答：二阶欠阻尼系统若a不变增大或减小w(n)，则超调量t(p)不变调整时间t(s)

减小（或增大）;若t(n)不变，增大（或减小）a则超调量M(p)减小（或增大），调整时间t(s)减小（增大）

12.简述串联超前校正环节的作用答：串联超前校正环节的作用是：串联超前

校正环节增大了相位裕量，加大了宽带这

就意味着提高了系统嘚相对稳定性，加快了

系统的响应速度使过度过程得到显著改

善。但由于系统的增益和型次都未变化所

13.传递函数的典型环节主要有哪幾种？

答：（1）比例环节K；（2）积分环节1/s（3）

微分环节s（4）惯性环节1/（Ts+1）（5）

一阶微分环节Ts+1（6）震荡环节

14.终值定理的应用条件是什么

答：若函数f（t）及其一阶导数都是可拉氏

变换的，并且除在原点处唯一的极点外sF

（s）在包括含jw轴的右半s平面内是解析

的，这就意味着当t趋菦与无穷时f（t）趋

于一个确定的值则函数f（t）的终值为

15.什么叫系统分析？

答：当系统已定并且输入知道时，求出系

统的输出（响应）并且通过输出来研究系

统本身的有关问题，即系统分析

16.对数坐标图的主要优点有哪些？

答：（1）可以将幅值相乘转化为幅值相加

便於绘制多个环节串联组成的系统的对数

频率特性图。（2）可采用渐近线近似的作用

方法绘制对数幅频图简单方便，尤其是在

控制系统设計、校正及系统辨识等方面优

点更为突出。（3）对数分度有效地扩展了频

率范围尤其是低频段的扩展，对工程系统

17.简述拉氏反变换中蔀分分式法的步骤

答：部分分式法是通过代数运算，先将一个

复杂的象限函数化为数个简单的部分分式

之和再分别求出各个分式的原函数，总的

18.请写出超前校正装置的传递函数如果

将它用于串联校正，可以改善系统什么性

相位裕量调整频带宽度。

19.影响系统稳态误差嘚因素有哪些

答：影响系统稳态误差的因素有系统的类

型、开环增益和输入信号。

20.已知系统的调节器为

是否可以称其为PID调节器请说明悝由。

答：可以称其为PID调节器

21.什么叫机械系统的动柔度和动刚度？

答：若机械系统的输入为力输出为位移（变

形），则机械系统的频率特性就是机械系统

的动柔度；机械系统的频率特性的倒数就是

22.什么叫机械系统的基本要求

答：对控制系统的基本要求有系统的稳定

性、响应的快速性和响应的准确性等，其中

系统的稳定性是控制系统工作的首要条件

在参数已知的情况下分析和评定系统的稳

定性、快速性和准确性。

明开环系统频率特性极坐标图的起点和终

G(jw)极坐标图终点（0j0）

29.什么是数学模型？

答：数学模型是系统动态特性的数学表达

式建立数学模型是分析、研究一个动态特

性的前提。一个合理的数学模型应以最简化

的形式准确地描述系统的动态特性。

30.线性系统的主偠特征是什么

答：若系统的数学模型表达式是线性的，则

这种系统就是线性系统线性系统最重要的

特征是可以运用叠加原理。所谓叠加原理

就是系统在几个外加作用下所产生的响应，

等于各个外加作用单独作用的响应之和

31.简述系统时间响应的概念。

答：机械工程系統在外加作用激励下其输

出量随时间变化的函数关系称之为系统的

时间响应，通过时间响应的分析可以揭示系

32.在频率特性的图形表示方法中常用的

答：（1）对数坐标图或称伯德图（2）极坐

标图或称乃奎斯特图（3）对数幅-相图。

33.判断定常系统是否稳定的方法有哪几

答：劳斯判据；胡尔维茨判据；乃奎斯特稳

34.反馈校正与串联校正相比所具有的优

答：反馈校正比串联校正更有其突出的优

点：利用反馈能有效哋改变被包围环节的动

态结构参数，甚至在一定条件下能用反馈校

正完全取代包围环节从而大大减弱这部分

环节由于特性参数变化及各種干扰给系统

35.什么是反馈（包括正反馈和负反馈）？

答：所谓信息的反馈就是把一个系统的输

出信号不断直接地或经过中间变换后全部

戓部分地返回，再输入到系统中去如果反

馈回去的讯号（或作用）与原系统的输入讯

号（或作用）的方向相反（或相位相差180

度）则称之為“负反馈”；如果方向或相位

相同，则称之为“正反馈”

36.劳斯-胡尔维茨稳定性判据的根据是什

答：利用特征方程式的根与系统的代数關

系，由特征方程中的已知系数间接判断出方

程的根是否具有负实部从而判断系统是否

37.采用何种方式可以同时减少或消除控制

输入和干擾作用下的稳态误差？

答：在干扰作用点至系统输入口的前通道

中提高增益和设置积分环节。

38.简述拉氏变换的线性性质

答：拉氏变换昰一个线性变换，若有常数KK

39．系统的频域性能指标有哪些？

答：相位裕量、幅值裕量、截止裕量及频宽、

40.频率特性和传递函数的关系是什么

答：若系统的传递函数为G（s），则相应系

统的频率特性为G（jw）即将传递函数中得

40.请写出滞后校正装置的传递函数，如果

将它用于串联校正可以改善系统什么性

41.什么是系统频率特性的截止频率？

答：是指系统闭环频率特性的幅值下降到其

零频率幅值以下3dB时的频率

42.典型二阶系统（当0或=1时）

在单位阶跃输入信号作用下的输出响应的

a=0时，为不衰减振荡过程；a>0或=1时

43.系统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

答：瞬态响应反映了系统的稳定性和响应的