《自动控制原理》选择题涉及了自动控制理论的基础概念、系统分析方法以及控制器设计等多个方面的内容。以下是对这些选择题中知识点的详细解释:
1. **稳态误差**:稳态误差是由输入信号引起的系统输出与期望输出之间的差异,与系统结构和传递函数中的积分环节数量有关。积分环节可以消除稳态误差,因此选项C(积分环节)正确。
2. **对数幅频特性**:二阶微分环节`G(s)=s^2+2s+4`的对数幅频特性的高频段渐近线斜率是-20dB/dec,这是由二阶系统的频率响应特性决定的。选项B正确。
3. **根轨迹**:根轨迹是开环传递函数根的轨迹,对于给定的开环传递函数`G(s)H(s)`,根轨迹的分离点和会合点关系与系统的稳定性有关。题目没有给出具体函数,但根据一般规则,无分离点有会合点的情况可能是由于开环增益在某些点为零。选项C可能是正确答案,但需具体分析。
4. **系统类型与稳态误差**:当输入为单位斜坡函数时,稳态误差为无穷大的系统为0型系统,因为0型系统没有足够的积分环节来消除误差。选项A正确。
5. **信号流图**:信号流图中信号传递方向通常遵循箭头方向,从源点流向陷点。选项D正确。
6. **RLC电路的微分方程**:RLC电路的动态行为由一个三阶线性常系数微分方程描述。选项D正确。
7. **方框图转换**:方框图转换保持系统等效,即结构不变且每个环节的输入输出变量不变。选项A和D正确,但通常遵循的原则是D。
8. **阶跃输入函数**:阶跃输入函数r(t)定义为从t=0时刻开始的单位阶跃函数,即r(t)=u(t)。选项A正确。
9. **特征方程**:单位负反馈系统的特征方程是闭环传递函数为零,即A(s)+B(s)=0。选项D正确。
10. **改善稳态性能**:增加积分环节可以改善系统在参考输入作用下的稳态误差。选项C正确。
11. **积分环节数N**:对于阶跃和斜坡输入,至少需要一个积分环节(N=1)来实现有限或零稳态误差。选项B正确。
12. **频率特性极坐标图**:对于给定的开环传递函数,极坐标图与实轴交点的幅值为1。选项B正确。
13. **相频特性θ(ω)**:未提供具体函数,无法确定相频特性θ(ω)的值。
14. **对数幅频特性斜率**:校正环节`Gc(jω)`的高频段斜率为-40dB/dec,表示高频段的衰减。选项C正确。
15. **二阶振荡环节的对数幅频特性**:低频段渐近线斜率为-20dB/dec。选项B正确。
16. **根轨迹法**:根轨迹法是一种时域分析法,用于研究开环传递函数的根随增益变化的情况。选项B正确。
17. **PID控制器**:PID控制器结合了比例、积分和微分作用,属于滞后—超前校正装置的特例。选项D正确。
18. **稳态位置误差系数Kρ**:未提供具体问题,但Kρ通常用来描述位置误差与输入信号的比例关系。
19. **临界稳定状态**:根轨迹与实轴的交点对应系统的特征根,临界稳定状态意味着特征根位于虚轴上。选项B正确。
20. **最小相位传递函数**:最小相位传递函数是指所有频率的相位都在实轴的下方,且系统无纯延迟。选项A符合这个定义。
21. **二阶系统特征根**:当阻尼比在0<<1时,特征根是一对共轭虚根,表示系统是欠阻尼的。选项C正确。
22. **高频渐近线斜率**:二阶振荡环节的高频段渐近线斜率为-20dB/dec。选项B正确。
23. **闭环稳定性**:给定开环传递函数,通过分析闭环特征方程的根来判断稳定性。选项A(稳定)可能是正确答案,但需具体计算。
24. **开环放大系数**:在根轨迹法中,开环放大系数K是开环传递函数G(s)H(s)的分母常数项。选项C正确。
25. **PI控制器**:PI控制器是滞后校正装置的一种特例。选项B正确。
26. **阻尼比**:对于给定的传递函数,阻尼比可以通过比较系统的特征方程解出。选项B可能是正确答案,但需要具体计算。
27. **奈氏图起点坐标**:奈氏图起点坐标通常在s=0处,幅值为开环传递函数的DC增益。选项B正确。
28. **单位脉冲响应**:题目中未提供完整信息,但单位脉冲响应是系统对单位阶跃输入的响应。
以上是自动控制原理选择题中涉及的知识点详细解释,涵盖了系统稳定性、频率响应、信号流图、根轨迹法、PID控制、系统类型、动态性能分析等多个核心概念。