2-１试求出图P2-1中各电路得传递函数、图P2-1２—２试求出图P２—2中各有源网络得传递函数。

图P2-２２—3 求图Ｐ２－3所示各机械运动系统得传递函数。

(1)求图(a)得 (2)求图(b)得(3)求图(c)得(４)求图(d)得图Ｐ2—32—4 图P2－4所示为一齿轮传动机构。

设此机构无间隙、无变形,求折算到传动轴上得等效转动惯量、等效粘性摩擦系数与。

图P2-4 图P２－５2-５图P2-5所示为一磁场控制得直流电动机。

设工作时电枢电流不变,控制电压加在励磁绕组上,输出为电机角位移,求传递函数、２－6 图P２-6所示为一用作放大器得直流发电机,原电机以恒定转速运行。

试确定传递函数,设不计发电机得电枢电感与电阻。

图P２-62-7 已知一系统由如下方程组组成,试绘制系统方框图,并求出闭环传递函数。

２-８试分别化简图P2—７与图P2－8所示得结构图,并求出相应得传递函数、图P2—7 图Ｐ2-8２—９求如图P2－9所示系统得传递函数,。

图P2—92—１0 求如图P2—10所示系统得传递函数。

图Ｐ2—10２－1１求图Ｐ2—１1所示系统得闭环传递函数。

图P2—１１图P2—12２－１3 画出图Ｐ2-１３所示结构图得信号流图,用梅逊公式求传递函数:,。

图P２-１32—1４画出图Ｐ2－14所示系统得信号流图,并分别求出两个系统得传递函数,、图P2—１４3-1 一单位反馈控制系统得开环传递函数为。

求:(1)系统得单位阶跃响应及动态特性指标δ%、t r、ｔS、μ;(2)输入量x r(ｔ)=t时,系统得输出响应;(2)输入量xｒ(t)为单位脉冲函数时,系统得输出响应。

3-2 一单位反馈控制系统得开环传递函数为,其单位阶跃响应曲线如图P３-１所示,图中得Ｘm＝1。

25,ｔm＝1、5s。

试确定系统参数K k及τ值。

图P3－１3—3 一单位反馈控制系统得开环传递函数为。

已知系统得ｘr(t)=1(ｔ),误差时间函数为,求系统得阻尼比、自然振荡角频率、系统得开环传递函数与闭环传递函数、系统得稳态误差。

3—4 已知单位反馈控制系统得开环传递函数为,试选择K k及τ值以满足下列指标。

当x r(t)=t时,系统得稳态误差ｅ(∞)≤０。

02;当xｒ(ｔ)=1(t)时,系统得δ％≤30％,t S(5％)≤０.3s。

３－5 已知单位反馈控制系统得闭环传递函数为,试画出以为常数、为变数时,系统特征方程式得根在s复平面上得分布轨迹。

3-6 一系统得动态结构图如图P３－2所示,求在不同得Ｋk值下(例如,Ｋk=１、K k=3、Kｋ=7)系统得闭环极点、单位阶跃响应、动态指标及稳态误差。

图P3－23－7 一闭环反馈控制系统得动态结构图如图Ｐ3-3所示。

(1)求当δ％≤2０%、t S(5％)＝１、8s时,系统得参数K1及τ值。

(2)求上述系统得位置误差系数Ｋp、速度误差系数K v、加速度误差系数Kａ及其相应得稳态误差。

图Ｐ3-3３—８一系统得动态结构图如图P3－4所示。

求(1)时,系统得、(2)时,系统得、(３)比较上述两种校正情况下得暂态性能指标及稳态性能。

图P3—４３－9 如图P3-５所示系统,图中得为调节对象得传递函数,为调节器得传递函数、如果调节对象为,T１＞ T2 ,系统要求得指标为:位置稳态误差为零,调节时间最短,超调量≤4、３％,问下述三种调节器中哪一种能满足上述指标？其参数应具备什么条件？三种调节器为(ａ); (b) ; (c) 。

图P3—５3－10 有闭环系统得特征方程式如下,试用劳斯判椐判断系统得稳定性,并说明特征根在复平面上得分布。

(１)(２)(3)(4)(5)3-１１单位反馈系统得开环传递函数为试确定使系统稳定得Kｋ值范围。

3—1２已知系统得结构图如图P３—6所示,试用劳斯判椐确定使系统稳定得Ｋf值范围。

图P3-63—13 如果采用图P3-７所示系统,问取何值时,系统方能稳定？3－14 设单位反馈系统得开环传递函数为,要求闭环特征根得实部均小于–1,求K值应取得范围。

图P3—73-15 设有一单位反馈系统,如果其开环传递函数为(1)(2)求输入量为与时系统得稳态误差。

3—１6有一单位反馈系统,系统得开环传递函数为。

求当输入量为与时,控制系统得稳态误差。

3—17有一单位反馈系统,其开环传递函数为,求系统得动态误差系数;并求当输入量为时,稳态误差得时间函数。

3－１8 一系统得结构图如图P3-8所示,并设 ,、当扰动量分别以、作用于系统时,求系统得扰动稳态误差、图P3－８3－19 一复合控制系统得结构图如图P３－９所示,其中,T2=０、25s,K2＝2。

(１)求输入量分别为,,时,系统得稳态误差;(2)求系统得单位阶跃响应,及其,值。

图P３-9 图P3—103－2０一复合控制系统如图Ｐ3—1０所示,图中,、如果系统由１型提高为3型系统,求ａ值及b值。

4－１求下列各开环传递函数所对应得负反馈系统得根轨迹。

(1)(2)(３)４-2 求下列各开环传递函数所对应得负反馈系统得根轨迹、(１)(2)(3)(4)(5)４-3 已知单位负反馈系统得开环传递函数为求当时,以T为参变量得根轨迹。

４—4 已知单位负反馈系统得开环传递函数为求当时,以a为参变量得根轨迹。

4-５已知单位负反馈系统得开环传递函数为试用根轨迹法确定使闭环主导极点得阻尼比与自然角频率时值。

４－6 已知单位正反馈系统得开环传递函数为试绘制其根轨迹。

4—7 设系统开环传递函数为试绘制系统在负反馈与正反馈两种情况下得根轨迹。

4－8 设单位负反馈系统得开环传递函数为如果要求系统得一对共轭主导根得阻尼系数为0.75,用根轨迹法确定（1）串联相位迟后环节,设、（2）串联相位引前环节,设、4-9 已知单位负反馈系统得开环传递函数为设要求、、,试确定串联引前校正装置得传递函数,并绘制校正前、后得系统根轨迹。

4—1０设单位负反馈系统得开环传递函数为要求校正后、主导极点阻尼比,试求串联迟后校正装置得传递函数。

４—11 已知负反馈系统得开环传递函数为要使系统闭环主导极点得阻尼比、自然振荡角频率、时,求串联迟后—引前校正装置得传递函数,并绘制校正前、后得系统根轨迹。

5-1已知单位反馈系统得开环传递函数为当系统得给定信号为(1)(2)(3)时,求系统得稳态输出。

5-2绘出下列各传递函数对应得幅相频率特性、(1)(２)(3)(4)(5)(6)ﻩ(7)(8)ﻩ(９)ﻩ(１0)5-3绘出习题5-2各传递函数对应得对数频率特性。

5-4绘出下列系统得开环传递函数得幅相频率特性与对数频率特性。

(1)(２)ﻩ(３)5-5用奈氏稳定判据判断下列反馈系统得稳定性,各系统开环传递函数如下(1)(２)(３)5-6设系统得开环幅相频率特性如图P5－1所示,写出开环传递函数得形式,判断闭环系统就是否稳定。

图中P为开环传递函数右半平面得极点数。

图P５-1５—7已知最小相位系统开环对数幅频特性如图P5－2、（1）写出其传递函数（2）绘出近似得对数相频特性图Ｐ5-25—8 已知系统开环传递函数分别为(１)(2)试绘制波德图,求相位裕量及增益裕量,并判断闭环系统得稳定性、5-９设单位反馈系统得开环传递函数为当输入信号为５rａd/s得正弦信号时,求系统稳态误差。

5—10已知单位反馈系统得开环传递函数,试绘制系统得闭环频率特性,计算系统得谐振频率及谐振峰值、(1)(２)5－11单位反馈系统得开环传递函数为试用频域与时域关系求系统得超调量及调节时间5－12已知单位反馈系统得开环传递函数为作尼氏图,并求出谐振峰值与稳定裕量、5－１３如图Ｐ5-3所示为0型单位反馈系统得开环幅相频率特性,求该系统得阻尼比与自然振荡角频率。

图P5－36－1 设一单位反馈系统其开环传递函数为若使系统得稳态速度误差系数,相位裕量不小于,增益裕量不小于１０dB,试确定系统得串联校正装置、６—2设一单位反馈系统,其开环传递函数为求系统得稳态加速度误差系数与相位裕量不小于时得串联校正装置。

6—3设一单位反馈系统,其开环传递函数为要求校正后得开环频率特性曲线与M=4ｄB得等M圆相切。

切点频率,并且在高频段具有锐截止—3特性,试确定校正装置。

6—4设一单位反馈系统,其开环传递函数为要求具有相位裕量等于及增益裕量等于6dＢ得性能指标,试分别采用串联引前校正与串联迟后校正两种方法,确定校正装置、６－5设一随动系统,其开环传递函数为如要求系统得速度稳态误差为10％,,试确定串联校正装置得参数。

6-６设一单位反馈系统,其开环传递函数为要求校正后系统得相位裕量,增益裕量等于10dB,穿越频率,且开环增益保持不变,试确定串联迟后校正装置、6-７采用反馈校正后得系统结构如图６－1所示,其中H(S)为校正装置,图6—1为校正对象。

要求系统满足下列指标:稳态位置误差;稳态速度误差;、试确定反馈校正装置得参数,并求等效开环传递函数。

6－8一系统得结构图如题６－7,要求系统得稳态速度误差系数,超调量％〈20%,调节时间,试确定反馈校正装置得参数,并绘制校正前、后得波德图,写出校正后得等效开环传递函数。

7－1 一放大装置得非线性特性示于图７—１,求其描述函数。

7-２图７-2为变放大系数非线性特性,求其描述函数。

图7－1 图7－２7—３求图7－3所示非线性环节得描述函数。

7-4 图7-4给出几个非线性特性,分别写出其基准描述函数公式,并在复平面上大致画出其基准描述函数得负倒数特性。

图７—3图７-47-5 判断图7－5所示各系统就是否稳定？与得交点就是稳定工作点还就是不稳定工作点?图7—5７-６图7－6所示为继电器控制系统得结构图,其线性部分得传递函数为试确定自持振荡得频率与振幅。

7-7 图7－7所示为一非线性系统,用描述函数法分析其稳定性。

图7－６图7－７7—8 求下列方程得奇点,并确定奇点类型。

(１)(2)７-9 利用等斜线法画出下列方程得相平面图(１)(2)7-10 系统示于图7—8,设系统原始条件就是静止状态,试绘制相轨迹。

其系统输入为(１)(2)７—１1 图７—9为变增益非线性控制系统结构图,其中,并且参数满足如下关系试绘制输入量为(1)(２)时,以为坐标得相轨迹。

图7－8图7－9信息学院年研究生入学试题自动控制原理试题(B卷)答案一、1。

(10分)()()()()()()()0101111111 1 31 311r c I s I s U I s R U C s I s R R R C s C s ⎧=⎪⎪⎪⎪⎪=⎪⎨⎪⎪⎪⎪=-⋅⎪++⎪⎩分分分ﻩ所以 (3分) 2。

(１0分)令N(5分)()()()()()1235343412512312311c X s WW W W W W W W s W WW W N s WW W WW W -==-+⋅=++ (5分) 二、(15分) (3分) ,(２分) (2分) ,(5分)系统根为 ,在左半平面,所以系统稳定。