自動(dòng)控制原理復(fù)習(xí)題.doc

1、已知系統(tǒng)方框圖如圖1所示，試計(jì)算傳遞函數(shù)，及。圖 1 第1題題圖2、設(shè)已知描述某控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程組如下式中 ：系統(tǒng)控制信號(hào)（輸入變量） ：系統(tǒng)擾動(dòng)信號(hào)（輸出變量） ：系統(tǒng)的被控制信號(hào)（輸出變量） ：中間變量 ：常值增益 ：時(shí)間常數(shù)試?yán)L出控制系統(tǒng)的方框圖，并由方框圖求取閉環(huán)傳遞函數(shù)、3、求取題圖所示電路傳遞函數(shù)4、通過(guò)方框圖的等效變換求取題圖所示系統(tǒng)傳遞函數(shù)圖 4 第5題題圖圖 3 第4題題圖圖 2 第3題題圖5、試分別化簡(jiǎn)題圖所示方框圖，并求取傳遞函數(shù)圖 5 第6題題圖圖 4(b) 第5題題圖(b)圖 4(a) 第5題題圖(a)6、由實(shí)驗(yàn)測(cè)得二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)如題圖所示，試根據(jù)已知的單位階躍響應(yīng)計(jì)算系統(tǒng)參數(shù)及之值。圖 5 第6題題圖7、已知某控制系統(tǒng)方框圖如題圖所示，要求該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)具有超調(diào)量和峰值時(shí)間，試確定前置放大器的增益及內(nèi)反饋系數(shù)之值。圖 6 第7題題圖8、測(cè)得某二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如題圖所示。已知該系統(tǒng)具有單位負(fù)反饋，是確定其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。圖 7 第8題題圖9、設(shè)某系統(tǒng)的特征方程式為試用Routh穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。10、試確定題圖所示系統(tǒng)的參數(shù)、的穩(wěn)定域。圖 8 第10題題圖11、設(shè)某溫度計(jì)的動(dòng)態(tài)特性可用一個(gè)慣性環(huán)節(jié)來(lái)描述。用該溫度計(jì)測(cè)量容器內(nèi)水溫，發(fā)現(xiàn)一分鐘后溫度計(jì)的示值為實(shí)際水溫的。若給容器加熱，使水溫以的速度線性上升，試計(jì)算該溫度計(jì)的穩(wěn)態(tài)指示誤差。12、設(shè)某控制系統(tǒng)的方框圖如題圖所示。已知控制信號(hào)，試計(jì)算及時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。圖 9 第12題題圖13、設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試計(jì)算系統(tǒng)響應(yīng)控制信號(hào)時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差。圖 10 第14題題圖14、試分別計(jì)算題圖所示系統(tǒng)的參數(shù)、，并分析其動(dòng)態(tài)性能。圖 11 第15題題圖15、設(shè)某控制系統(tǒng)的方框圖如題圖所示，試?yán)L制參變量由變至?xí)r的根軌跡圖。16、已知某正反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制該系統(tǒng)的根軌跡圖17、某控制系統(tǒng)的方框圖如題圖所示，試?yán)L制該系統(tǒng)的根軌跡圖圖 13 第18題題圖18、設(shè)某負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制以 為參變量的參量根軌跡圖。19、一環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為試?yán)L制該環(huán)節(jié)圖（幅相頻率特性）和圖（對(duì)數(shù)頻率特性）。20、設(shè)某控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制該系統(tǒng)的圖，并確定剪切頻率之值21、設(shè)某系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試根據(jù)該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)確定剪切頻率時(shí)的開(kāi)環(huán)增益之值。圖 14 第23題題圖22、已知最小相位開(kāi)環(huán)系統(tǒng)圖的對(duì)數(shù)幅頻特性如題圖所示，試求取該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。23、題圖所示為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的幅相特性。圖中為開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)中具有正實(shí)部的極點(diǎn)數(shù)目。試分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖 16 第25題題圖24、設(shè)某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為若要求系統(tǒng)的幅值裕度為，問(wèn)開(kāi)環(huán)增益應(yīng)取何值？25、設(shè)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率響應(yīng)如題圖的圖所示，試應(yīng)用穩(wěn)定判據(jù)判別閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖 17 第27題題圖26、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試綜合一個(gè)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)的相角裕度不小于，剪切頻率不低于。27、設(shè)有一非線性系統(tǒng)，其中非線性環(huán)節(jié)是一個(gè)斜率的飽和特性。當(dāng)不考慮飽和因素時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。試分析該系統(tǒng)是否有產(chǎn)生自振蕩的可能。28、試確定下列二階非線性運(yùn)動(dòng)方程式的奇點(diǎn)及其類(lèi)型。圖 18 第31題題圖29、求題圖所示有源電網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，圖中電壓是輸入量，電壓是輸出量。30、已知開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下，繪制開(kāi)環(huán)頻率特性的極坐標(biāo)圖。（1）（2）（3）31、試?yán)L制下列傳遞函數(shù)的對(duì)數(shù)幅頻特性圖（1）（2）（3）圖 19 第34題題圖32、題圖表示幾個(gè)開(kāi)環(huán)圖。圖中為開(kāi)環(huán)正實(shí)部極點(diǎn)個(gè)數(shù)，判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。33、一個(gè)最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)圖如題圖所示，圖中曲線、和分別表示放大系數(shù)為不同值時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性，判斷對(duì)應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 圖 20 第35題題圖34.畫(huà)出下圖的信號(hào)流圖,進(jìn)而利用梅遜公式計(jì)算傳遞函數(shù)35試用梅遜公式確定如圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)36已知如圖所示系統(tǒng)。（1）求（3）若要求 37試判斷特征方程所表示的線性系統(tǒng)是否穩(wěn)定38試判斷特征方程所表示的線性系統(tǒng)是否穩(wěn)定,如不穩(wěn)定判斷在右半平面,及虛軸上跟的情況.39試判斷特征方程所表示的線性系統(tǒng)是否穩(wěn)定,如不穩(wěn)定判斷在右半平面,及虛軸上跟的情況.40單位反饋：確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的臨界值41 單位反饋：，若系統(tǒng)以的角頻率作等幅振蕩，試確定此時(shí)的K值和值。42 單位反饋系統(tǒng)（1）確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的Kg的取值范圍。(2）要使系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的實(shí)部不大于1，試確定 Kg的取值范圍。43已知r(t)=1(t).44 (a)(b)E454647已知開(kāi) 環(huán)傳遞函數(shù)為,0的根軌跡在復(fù)平面上是個(gè)圓，并求圓心與半徑。48 49、求對(duì)數(shù)幅頻及相頻特性。50、某單位反饋系統(tǒng)的 ，求試分別求 K=2和K=20時(shí)系統(tǒng)的相角和幅值余量。51 試建立圖1所示各系統(tǒng)的微分方程。其中外力，位移和電壓為輸入量；位移和電壓為輸出量；（彈性系數(shù)），（阻尼系數(shù)），（電阻），（電容）和（質(zhì)量）均為常數(shù)。 圖152 已知系統(tǒng)方程組如下： 試?yán)L制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求閉環(huán)傳遞函數(shù)53 已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，圖中為輸入信號(hào)，為干擾信號(hào)，試求傳遞函數(shù)，。 圖254 單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，求單位階躍響應(yīng)和調(diào)節(jié)時(shí)間 ,誤差小于2%。55 設(shè)圖3(a)所示系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖3（b）所示。試確定系統(tǒng)參數(shù)和。 圖356 單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要求系統(tǒng)特征根的實(shí)部不大于，試確定開(kāi)環(huán)增益的取值范圍。57 已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 試分別求出當(dāng)輸入信號(hào)和時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 圖458 系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 試證明點(diǎn)在根軌跡上，并求出相應(yīng)的根軌跡增益和開(kāi)環(huán)增益。59 已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，試概略繪出系統(tǒng)根軌跡。 60 三個(gè)最小相角系統(tǒng)傳遞函數(shù)的近似對(duì)數(shù)幅頻特性曲線分別如圖5 (a)、(b)和(c)所示。要求： 圖(a) （1）寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)；（2）概略繪制對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相頻特性曲線。 圖561 試根據(jù)奈氏判據(jù)，判斷題圖6圖(1)(10)所示曲線對(duì)應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,均為最小相位系統(tǒng)。已知曲線(1)(10)對(duì)應(yīng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下（按自左至右順序）。 圖6 (1)(5)62 已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，試概略繪出系統(tǒng)根軌跡。 63 已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) 試概略繪制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)幅相頻率特性曲線。64 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為圖7試設(shè)計(jì)一串聯(lián)超前校正裝置，使系統(tǒng)滿足如下指標(biāo)： （1）在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差； （2）截止頻率c7.5(rad/s)；（3）相角裕度45。65 已知反饋系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 試用奈氏判據(jù)或?qū)?shù)穩(wěn)定判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并確定系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度。66 已知系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程為 ，試確定奇