自动控制原理考研面试（一）

1.什么是自动控制系统?自动控制系统通常由哪些基本环节组成?各环节起什么作用?

定义

在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。

组成

（1）控制对象：要进行控制的设备或过程；
（2）执行机构：直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值；
（3）检测装置：检测被控制量；
（4）给定环节：设定被控制量的给定值的装置；
（5）比较环节：检测的被控制量与给定量比较,确定两者之间的偏差量；
（6）中间环节：一般为放大环节，将偏差信号变换成适于控制执行机构执行的信号。

2.开环控制系统和闭环控制系统的概念？

闭环控制系统是指控制装置与被控对象之间既有顺向作用又有反向联系的过程；开环控制系统是控制装置与被控对象之间只有顺向作用没有反向联系的过程。

3.试比较开环控制系统与闭环控制系统的优缺点

工作原理

开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差，控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。闭环控制系统可以根据检测误差，从而抗干扰性强。

结构组成

开环系统没有检测设备，组成简单，成本低。闭环系统添加了纠正偏差的环节，所以结构复杂，成本较高。

稳定性

开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。

4.自动控制系统的分类？

（1）恒值控制系统：系统的输入是一个常值，要求被控量也是一个常值，故又称为调节器。
（2）随动系统：系统的输入量是随时间变化的函数，要求被控量跟随输入量的变化，故又成为伺服系统。
（3）程序控制系统：系统的输入量是随时间变化的函数，要求被控亮准备迅速加以复现。

5.什么是系统的暂态过程?对一般的控制系统，暂态过程有哪些类型?

定义

系统从一个稳态过渡到另一个稳态的需要经历的过渡过程。

类型

单调过程；衰减振荡过程；持续振荡过程；发散振荡过程。

6.自动控制系统中常见的数学模型有哪些？

微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、信号流程图和结构框图。

7.什么是传递函数？传递函数的前提是什么？为什么要这个前提条件？

在零初始条件下，线性系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。前提是零初始条件，因为此时传递函数和微分方程一致。

8.传递函数有哪些特点？

（1）具有复数函数的所有性质，且所有系数均为实数。
（2）传递函数只取决于系统或元件的结构和参数，而与输入量的形式无关，也不反应系统内部信息。
（3）传递函数与微分方程相通。
（4）传递函数的拉氏反变换是系统的单位脉冲响应。

9.自动控制系统的典型环节有哪些？

比例环节；积分环节；微分环节；惯性环节；振荡环节；时滞环节。

10.开环传递函数、闭环传递函数的定义？

开环传递函数

前向通路传递函数与反馈通路传递函数之积。

闭环传递函数

输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比。

当给定量和扰动量同时作用于系统时，通过叠加原理计算输出量。

11.分析控制系统的工程方法有哪些？

时域分析法，根轨迹法，频域分析法。

12.测速反馈控制特点？

通过将输出的速度信号反馈到输入端，并与误差信号比较，测速反馈可以增大系统阻尼，使超调量下降，调节时间缩短，动态性能得到改善，但会降低开环增益，增大稳态误差。同样不影响系统自然频率。