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对自动控制系统的性能要求有哪些？自动控制的基本规律有哪些？

题目

对自动控制系统的性能要求有哪些？自动控制的基本规律有哪些？

参考答案和解析
正确答案: 对自动控制系统的基本要求归纳为稳定性、快速性和准确性三个方面。（1）稳定性稳定性是评价自动控制系统能否正常工作的首要指标，它是衡量系统在过度过程中的振荡倾向和从新平衡状态的能力。（2）快速性控制系统要求被控量能迅速按照输入信号所规定的规律变化，既要求系统具有一定的响应速度。（3）准确性准确性是指系统建立平衡状态之后，被控量偏离期望值的误差大小。准确性描述了系统的稳定精度，又分为有差系统和误差系统。
自动调速系统的性能指标一般包括静态指标、动态指标和经济指标。（1）静态指标静态指标反映系统静态运行中的性能，主要有调速范围D、静差率s、调速平滑性φ及稳定误差等。（2）动态指标动态指标反映系统动态过程的性能，主要有最大超调量δ、上升时间tr、调整时间ts及振荡次数N的等。（3）经济指标经济指标反映系统的经济性，主要有调速设备投资费用、电能消耗费用和维护费用。
自动控制系统中控制器的输出与输入之间的关系有着一定的控制规律，既确定的控制规律。调节器的基本控制规律主要有双位控制、比例控制、积分控制、微分控制、比例积分控制、比例积分微分控制等。自动调节系统中采用集成运放构成系统的调节器。
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第1题：

自动控制系统的基本环节有哪些？


正确答案:自动控制系统的基本环节有5个，它们是：给定环节、放大环节、反馈环节、补偿环节、稳定环节。

第2题：

什么叫自动控制？一个自动控制系统应满足哪些性能要求？


正确答案: 自动控制就是无人挂接参与下，应用检测仪表和控制装置对设备或过程进行控制，使其达到预期的状态或性能指标。一个自动控制系统主要由控制器和控制对象两大部分组成。
控制系统归纳起来应满足以下两个方面的性能要求：
（1）跟随输入。控制系统的输出量应跟随输入不随时间变化，因此输出量也保持恒定。而在有些控制系统中，参考输入是随时间的变化的运动轨迹，要求控制系统的输出能够跟踪输入轨迹的变化而变化。
（2）抗干扰。控制系统还受到外界干扰的影响，使系统输出偏离参考输入。因此，控制的目标除了跟随输入外，还要求控制系统具有抗干扰的能力，即输出量尽量不受干扰的影响。

第3题：

单元式空调机组的自动控制系统有哪些特点?


正确答案：1、两台制冷压缩机通过时间继电器实现分时起动，制冷压缩机停机后，经1min再次起动;2、制冷压缩机的电机具有缺相和欠压保护;3、主电路用空气开关取代接触器;4、制冷压缩机的工作时间用计时器累计;5、电空气预热器由于短路或通风不良而造成过热环境时，由温度继电器和熔断器进行防火保护，控制该区域温度最高不超过70℃;6、制冷和电热反联锁，通风与电热正联锁，通风机与冷凝风机和压缩机电机正联锁;7、压缩机由压力继电器进行高压(排气压力)与低压(吸气压力)保护。

第4题：

一个自动控制系统有哪些环节等组成？


正确答案:一般由输入环节、放大环节、执行环节、反馈环节及比较环节等组成。

第5题：

自动控制系统由哪些形式？


正确答案: （1）闭环控制；
（2）开环控制；
（3）复合控制。

第6题：

自动控制系统的分类有哪些？


正确答案: （1）按控制方式分：开环控制、反馈控制、复合控制等；
（2）按元件类型分：机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气动系统、生物系统等；
（3）按系统功能分：温度控制系统、压力控制系统、位置控制系统等；
（4）按系统性能分：线性系统和非线性系统、连续系统和离散系统、定常系统和时变系统、确定性系统和不确定性系统等；
（5）按参据量变化规律分：恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统等。

第7题：

自动控制系统有哪些基本组成部分？各部分作用是什么？


正确答案: 一个自动控制系统只要由以下基本见构成：
①整定文件：也称给定文件，给出了被控量应取的值
②测量元件：检测被控量的大小
③比较文件：用来得到给定值与被控量之间的误差
④放大元件：用来将误差信号放大，用以驱动执行机构
⑤执行元件：用来执行控制命令，推动被控对象
⑥校正元件：用来改善系统的动静性能
⑦能源元件：用来提供控制系统所需的能量。

第8题：

自动控制系统的动态性能要求是稳定性。()

此题为判断题(对，错)。


参考答案：×

第9题：

反应对象特性的参数有哪些？各有什么物理意义？他们对自动控制系统有什么影响？


正确答案: 描述对象特性的参数有放大系数K、时间常数T、滞后时间г。
物理意义：
K：反应的是对象处于稳定状态下的输出变化量和输入变化量之间的关系。
T：系统在受到阶跃输入作用后输出达到稳定值的63.2%所需时间。
系统受到输入作用后，输出保持初始速度变化，达到稳定值所需时间。
г：是纯滞后时间гo和容量滞后гc的总和纯滞后一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。
容量滞后一般是因为物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。
影响：对于控制通道。
K大，操纵变量的变化对被控变量的影响就大，即控制作用对扰动的补偿能力强，余差也小；K小，控制作用的影响不显著，被控变量变化缓慢，但K太大，会使控制作用对被控变量的影响国强，使系统稳定性下降在相同的控制作用下，时间常数T大，则被控变量的变化比较缓慢，但过渡过程时间较长。若T小，则被控变量变化速度块，T太大或太小，在控制上都将存在一定困难，因此需根据实际情况适中考虑。
由于г的存在使控制作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，控制质量下降。因此，应尽量减小滞后时间г。
对于扰动通道，K大对控制不利，会使最大偏差增大，K小，对控制变量不会产生多大影响。T大扰动作用比较平缓，被控变量变化较平稳，对象较易控制纯滞后不影响控制系统的品质，容量滞后的存在，使阶跃扰动的影响趋于缓和，被控变量的变化相应也缓和一些。因此，对系统有利。

第10题：

自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标，常用的跟随性能指标和抗扰性能指标分别有哪些？


正确答案: 跟随性能指标：上升时间、超调量、峰值时间、调节时间；抗扰性能指标：动态降落、恢复时间

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