这篇文档是关于自动控制原理的在线作业,涵盖了多个知识点,主要涉及自动控制系统的基本概念、动态结构图、二阶系统分析、校正方法、根轨迹绘制规则、系统性能指标以及频率特性与系统性能的关系。
1. **传递函数动态结构图(方框图)**:在控制系统中,动态结构图(方框图)用于表示系统各部分之间的数学关系,通过求和器、乘法器等元件将各部分的传递函数连接起来,便于理解和分析系统的动态特性。展开解析答案A表明在某些运算中,结构图的简化并不会改变系统的基本特性。
2. **二阶系统分析**:二阶系统是控制系统中最基础的模型之一,通常用于分析系统的响应速度、超调、振荡等特性。答案B可能涉及二阶系统的稳定性和时间响应参数。
3. **校正方法**:校正是改善系统性能的关键步骤,包括串联校正、反馈校正等。例如,答案B和D提到了当期望闭环主导极点位于未校正系统根轨迹的左边时,需要进行校正。而答案A和C涉及了不同情况下应采用的校正策略。
4. **闭环控制系统的概念**:闭环控制系统的特点是带有负反馈,即根据偏差进行控制,答案C正确。
5. **根轨迹**:根轨迹是系统闭环特征方程的根在s平面上的轨迹,它反映了系统稳定性。答案C提到根轨迹的起点和终点与系统的极点和零点有关。
6. **频率特性与系统性能的关系**:频率特性包括幅频特性、相频特性,它们与系统的稳定性、快速性、准确性等性能指标密切相关。答案C提到了相位裕量,这是衡量系统稳定性和响应速度的一个关键参数。
7. **稳定性和代数判据**:稳定性的分析通常使用奈奎斯特稳定判据,答案A、B和D涉及了系统的稳定状态。
8. **控制系统的性能指标**:这些指标包括调整时间、超调量、相位裕量、剪切频率等,答案B、C和D都提到了具体的性能指标。
9. **滞后校正**:滞后校正是通过引入时间延迟来提高系统稳定性的方法,答案A和D涉及到滞后校正的选择和应用。
10. **Bode图**:Bode图是频率特性的一种可视化表示,包括幅频特性和相频特性,答案A提到了一个特定系统的Bode图。
综上所述,这份作业涵盖了自动控制理论中的核心概念,包括系统的动态分析、控制策略设计以及性能评价。学生需要理解并掌握这些知识点,才能有效地分析和设计自动控制系统。