哈工大自控期末复习关键题目解析

"哈工大自控期末复习习题，包含多个控制系统理论的问题，包括闭环传递函数、系统稳定性分析、根轨迹、脉冲响应、迟后校正等知识点。" 这些习题涵盖了自动控制领域的核心概念，以下是相关知识点的详细说明： 1. **闭环传递函数**：是控制系统理论中的基本概念，用于描述输入信号通过控制系统对输出信号的影响。例如第一题中，要求求解飞机俯仰角控制系统的闭环传递函数。 2. **系统稳定性分析**：在第二题和第四题中涉及到，通过特征方程或Bode图来判断系统的稳定性。第四题要求根据渐近Bode图判断系统的稳定性，并计算稳态误差。 3. **根轨迹法**：第五题和第七题要求绘制根轨迹，根轨迹是系统参数变化时闭环特征根在复平面上的轨迹，它揭示了系统动态性能的变化规律。根轨迹的汇合分离点对于理解系统的稳定性和动态响应至关重要。 4. **单位脉冲响应**：第六题涉及单位脉冲响应曲线，这是系统对单位阶跃输入的输出响应，可用于分析系统的时间响应特性。阴影部分面积与稳态误差相关。 5. **幅频特性与相角裕度**：第四题中要求根据渐近Bode图计算开环剪切频率、相角裕度，这些都是评估系统稳定性和性能的重要指标。 6. **迟后校正**：第九题提到的是一种补偿技术，用于改善系统的稳定性和响应速度。适用于对象具有大惯性或需要提高高频响应的情况。 7. **非线性系统**：第十题考察的是非线性系统的自振振幅，涉及到参数调整以满足特定振动条件。 8. **Nyquist图**：第八题要求通过Nyquist稳定性判据判断系统稳定性，这是频域分析中的关键工具，可以直观地看出系统是否有不稳定的闭环极点。 9. **幅频特性与高频段衰减**：第九题中的迟后校正环节影响了系统的幅频特性，特别是高频段的衰减，这关系到系统的抗干扰能力。 10. **开环传递函数**：第七题和第十题都提到了开环传递函数，它是系统设计的基础，通过调整开环传递函数的参数可以优化系统性能。 这些题目综合了自动控制理论的多个方面，是理解和掌握自控原理的绝佳实践。解决这些问题需要对控制系统的基本概念、稳定性分析方法、频域分析以及系统设计策略有深入的理解。