自动控制原理期末考试卷与答案

自动控制原理期末考试卷与答案 控制论的精髓在于如何使系统稳定地运行，这正是自动控制原理的核心。考题中，你必须掌握“负反馈”的概念，它如同一个精确的调音器，通过将系统输出与期望值进行比较，并产生一个误差信号，再通过控制回路调整输入，从而抵消干扰，保持系统在设定点附近稳定运行。理解“开环”和“闭环”控制的区别同样至关重要，前者没有反馈机制，易受干扰，后者则具备了稳定性和鲁棒性。 在控制系统的数学建模方面，考题可能涉及传递函数、Laplace变换等工具。掌握传递函数，能够描述系统在不同频率下的响应特性，是分析和设计自动控制系统的基础。Laplace变换则将时域的微分方程转化为频域的代数方程，便于进行分析和求解。 考点中，对PID控制器的设计与应用占据重要地位。PID控制器的“比例”、“积分”、“微分”三个组成部分各自发挥着不同的作用，共同实现精确的控制效果。掌握PID参数的调整方法，能够让你更好地应对不同的控制问题。 期末考试卷 (示例) 1. 简述负反馈在自动控制系统中的作用。 2. 推导PID控制器传递函数。 3. 一个半变稳态响应系统，其传递函数为G(s) = 1/(s(s+2))，设计一个PID控制器，使系统达到半变稳态响应。 4. 解释系统闭环控制的优势。 答案 (示例) 1. 负反馈通过将系统输出与期望值比较，产生误差信号，并由控制回路调整输入，抵消干扰，保持系统稳定。 2. PID控制器传递函数: G(s) = K (1/(s+1) - 1/(s+2)) 3. 需要调整PID参数，使系统响应在开环系统中达到半变稳态响应时，积分和微分项需要有一定值。 4. 闭环控制具有更高的精度、更好的稳定性、更强的鲁棒性。 展开