自動(dòng)控制考試題七(及答案)

1、 （5分）選擇題1. 己知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為（）;2. 某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其極點(diǎn)是（）;3. 設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則具有（）;（1）相同的極點(diǎn)；（2）相同的零點(diǎn)；（3）相同的零'極點(diǎn)；（4）不同的極點(diǎn),不同的零點(diǎn).4. 一個(gè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)為一型系統(tǒng)，開環(huán)增益為k,則在輸入下，此系統(tǒng)的（ ）；（1）穩(wěn)態(tài)速度誤差是：（2）穩(wěn)態(tài)加速度誤差不是；（3）穩(wěn)態(tài)速度誤差是（4）穩(wěn)態(tài)位置誤差是.5. 在二階振蕩環(huán)節(jié)中，當(dāng)阻尼比較小時(shí)，幅頻特性在頻率為處岀現(xiàn)諧振峰 值，其的計(jì)算式為（ ）；三. （5分）設(shè)系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)為，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。三.（5分）求圖示系統(tǒng)的C值。

2、R=10四（6分）求圖示系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)參數(shù)k及取值范圍。coA&（001/十 0.25十 1）五.（12分）設(shè)控制系統(tǒng)如圖所示，試設(shè)計(jì)反饋通道傳遞函數(shù)，使系統(tǒng)阻尼比提高到 希望的值，但保持增益k及自然頻率不變。七.（15分）己知某負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L制以開環(huán)增益k,時(shí)間常數(shù)T 為常數(shù)，以時(shí)間常數(shù)為參量的根軌跡圖，并分析以為參量的系統(tǒng)穩(wěn)定 八：（12分）己知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，確定極坐標(biāo)圖是否與實(shí)軸相交，如果 相交，試確定交點(diǎn)的頻率與幅值，并判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在圖上標(biāo)出幅 值裕度及其大小。九.（10分）己知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，試作出對(duì)數(shù)幅頻特性曲線，并 在圖上標(biāo)出相

3、位裕度及其大小。十（5分）己知，試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性及根的分布。H一.（15 分）設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,耍使系統(tǒng)的相位裕度，單位斜坡輸入時(shí) 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，試用頻率法設(shè)計(jì)串聯(lián)超前校正。一. （5分）（2） （2） （1） 二（5分）三. （5分）四. （6分）五. （12分）由圖得閉環(huán)傳遞函數(shù)在題意要求下應(yīng)取此時(shí)，特征方程為令解得故反饋通道傳遞函數(shù)為©K.不加局反加六（10分）七.（15分）特征方程等效傳遞函數(shù)開環(huán)零點(diǎn)：開環(huán)極點(diǎn)： 實(shí)軸上軌跡： 出射角：與虛軸交點(diǎn):極坐標(biāo)圖與負(fù)實(shí)軸相交，交點(diǎn)處的頻率為8. 66,幅值為0. 167,因不包 圍點(diǎn)，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定.九.（10分）由有十

4、.（5分）特征多項(xiàng)式的根，在虛軸上有4個(gè)，在右半平面上一個(gè)，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定; H - （15 分）校刖校后答案不唯一;驗(yàn)（5分）設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)。二. （8 分）1. 簡要證明根軌跡總是關(guān)于實(shí)數(shù)軸對(duì)稱的；2. 寫出根軌跡的幅值條件和相角條件，為什么相角條件是繪制 根軌跡的沖要條件？三. （5分）簡化圖示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖并求傳遞函數(shù)CG)(8分)-單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，試分析:1. 當(dāng)范圍內(nèi)變化時(shí)，應(yīng)限制在什么范圍內(nèi);2. 當(dāng)阻尼比時(shí)，與應(yīng)保持什么樣的關(guān)系？五. (4分)己知某系統(tǒng)的特征方程為，試判斷穩(wěn)定性及根的分布。六. (18分)求下列各問題：1. 求圖(R系統(tǒng)的值；

5、2. 要求圖(b)所示系統(tǒng)的，采用圖(b)所示的串聯(lián)校正方案,E(s)二C(s)E(s)八_14.45(0. 15 + 1)(a)假設(shè)，校正網(wǎng)絡(luò)，求的值。R(s(C)七. （12分）如圖為幾個(gè)典型的開環(huán)傳遞函數(shù)的開環(huán)零極點(diǎn)分布圖所對(duì)應(yīng)的負(fù) 反饋系統(tǒng)的根軌跡，試確定各系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。八（10分）己知某最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)的開環(huán)幅頻特性如圖所示，求系統(tǒng) 的開環(huán)傳遞函數(shù)。大致繪制出對(duì)數(shù)相頻特性圖，并分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性及 穩(wěn)態(tài)性。九.（15分）設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：1. 列寫出系統(tǒng)的實(shí)頻特性，虛頻特性，幅頻特性和相頻特性的表達(dá) 式；2. 當(dāng)時(shí)，試畫出開環(huán)系統(tǒng)幅相頻率特性曲線。十.（15分）己

6、知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，要求：1. 當(dāng)輸入信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；2. 系統(tǒng)對(duì)階躍輸入信號(hào)的響應(yīng)為二階最佳響應(yīng)；試畫出串聯(lián)校正裝置的對(duì)數(shù)漸進(jìn)幅頻曲線，并求出傳遞函數(shù)。一（5 分）二（8 分）（1）系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)要麼是實(shí)數(shù)，要麼是共軌復(fù)數(shù)，是對(duì)稱實(shí)軸的。系統(tǒng)的根軌跡是 系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)當(dāng)某一參數(shù)變化時(shí)所指繪的軌跡.必然對(duì)稱實(shí)軸。（2）幅值條件：相角條件：幅值條件與系統(tǒng)的參數(shù)冇關(guān).無論開環(huán)零極點(diǎn)或等效開環(huán)傳遞函數(shù)的開環(huán)零極點(diǎn)如 何，總能找到一個(gè)參數(shù)值使之滿足。相角條件只與系統(tǒng)開環(huán)零極點(diǎn)（或等效開環(huán)傳遞函數(shù)的開環(huán)零極點(diǎn)）有關(guān)，而與軌跡 増益（或等效開環(huán)傳遞函數(shù)的軌跡增益）無關(guān)。滿足該條件的值，定滿足幅值條 件，故命題正確。三. （5分）四. （8分）