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精选-自动控制原理试题(含答案)
3、
4、若控制系统的传递函数中有零点或极点在复平面[s]的右半部,则称为非最小相位传递函数,相应的系统称为非最小相位系统
5、0.5
6、以圆心为原点的单位圆内
7、 ,120
二、(共12分)
1、(8分)将A点后移
所以,
2、(4分)
三、(共24分)
1、1型、2阶(2分)
2、K=1(2分)
=1 (2分)
(2分)
由20lgK=20得K=10;转角频率 0.5,得T=2。所以,
3、(4分)
五、(共12分)
1、(6分)
方法一:
系统的闭环传递函数为:
特征方程为:
列劳斯表
s3
1
4
s2
2
K
s1
s0
K
要使系统稳定,则 。得:
所以,使系统产生持续振荡的 值为:
将 代入特征方程,即
解得其虚根为, 。所以,振荡频率
方法二:
系统临界稳定,所以过 点,则
2、图(a)、(b)应分别采取什么校正方法?(4分)
3、图(a)、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能?(4分)
注:-1表示-20dB/dec,-2表示-40dB/dec
(a)(b)
一、(共16分,每空2分)
1、开环控制系统、闭环控制系统
2、当初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比
,即
所以, ,
2、(6分)
(a)N+-N-=0-2=0,ZR=PR-2N=6,所以闭环不稳定。(3分)
(b)N+-N-=2-1=1,ZR=PR-2N=0,所以闭环稳定。(3分)
六、(共9分)1、(4分)所以, , ;2、(5分)
闭环传函为 ,
频率特性为
, ,即:
,即:
;
系统稳态输出为:
七、(共11分)
六、(共9分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试求:
1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。(4分)
2、输入为 时,闭环系统的稳态输出 。(5分)
七、(共11分)图(a)、(b)中,实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线,采用校正后,曲线由实线变为虚线,试问:
1、串联校正有哪几种形式?(3分)
题号
一
二
三
四
五
六
七
总分
分数
16
12
24
16
12
9
11
成绩
一、(共16分,每空2分)填空题。
1、根据有无反馈,控制系统可分为两类:()。
2、传递函数的定义是(
)。
3、 的拉氏反变换为()。
4、非最小相位系统是指(
)。
5、某闭环传递函数为 的控制系统的截止频率 为() 。
6、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于z平面()。
7、已知某控制系统开环传递函数为 ,则该系统的剪切频率 为() ,相角储备 为()度。
二、(共12分)系统的方块图如下,试求:
1、通过方块图化简求闭环传递函数 (用梅逊公式也可)。(8分)
2、误差传递函数 。(4分)
三、(共24分)某单位负反馈控制系统如图,阻尼比 ,试求:
1、系统类型、阶次。(2分)
3、 (2分)
4、 (1分)
1(1分)
(1分)
5、 (1分)
1(1分)
(1分)
6、 3.63(2分)
(2分)
7、 ;
(2分)
(2分)
四、(共16分)
1、(从图(a),(b)中选作一题)。(6分)
(a)解:列写动力学微分方程:
经拉式变换得:
化简并整理,得:
(b)解:采用运算电阻的方法:
2、(6分)
系统由一个比例环节和一个惯性环节组成。即
1、相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正。(3分)
2、(a)串联相位滞后校正。(2分)
(b)串联相位超前校正。(2分)
3、相位滞后校正提高了低频段的增益,可减少系统的稳态误差。(2分)
相位超前校正改善了系统的稳定性,使剪切频率变大,提高系统的快速性。(2分)
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四、(共16分)传递函数题。
1、(从图(a),(b)中选作一题)求系统输入为 ,输出为 时的传递函数 。(6分)
注:图(a)中, , 是位移量;图(b)中, , 是电压量。
(a) (b)
2、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图,试求对应的传递函数 。(6分)
3、已知采样控制系统如图所示,写出系统的闭环脉冲传递函数 。(4分)
五、(共12分)
1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试确定使系统产生持续振荡的 值,并求振荡频率 。(6分)
2、下图中,图(a)为某一系统的开环幅相频率特性曲线,图(b)为另一系统的开环对数幅相频率特性曲线,PR为开环右极点数,试判断两个系统的闭环稳定性。(6分)
(a)(b)
燕山大学试卷密封线共8页第7页
2、K、无阻尼振荡角频率 、有阻尼振荡角频率 的值。(6分)
3、系统的开环传递函数 。(2分)
4、静态误差系数Kp,Kv和Ka。(3分)
5、系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差 , , 。(3分)
6、峰值时间 ,最大超调量 。(4分)
7、输入信号为 时,系统的稳态输出 、输出最大值 。(4分)