自動控制原理網(wǎng)上作業(yè)題

東北農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡教育學院自動控制原理網(wǎng)上作業(yè)題第一章基本概念一、簡答題1簡述自動控制的基本概念2簡述自動控制系統(tǒng)的基本組成3簡述控制系統(tǒng)的基本控制過程4簡述自動控制系統(tǒng)的基本分類5試比較開環(huán)控制和閉環(huán)控制的特點6簡述自動控制系統(tǒng)的性能評價指標二、分析計算題1液位自動控制系統(tǒng)如圖所示。試分析該系統(tǒng)工作原理，畫出系統(tǒng)原理框圖，指出被控對象、被控參量和控制量2發(fā)動機電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)如圖所示，試分析其工作原理，畫出系統(tǒng)原理框圖，指出其特點。電m放大功率放大

?十二電m放大功率放大

?十二T土負載3液面控制系統(tǒng)如圖所示。試分析該系統(tǒng)的工作原理，指出系統(tǒng)中的干擾量、被控制量及被控制對象，并畫出系統(tǒng)的方框圖。傳動杠桿傳動杠桿4控制系統(tǒng)如圖所示。簡述該系統(tǒng)的工作原理，說明該系統(tǒng)的給定值、被控制量和干擾量，并畫出該系統(tǒng)的方塊圖。圖1-7發(fā)電機-電動機調(diào)速系統(tǒng)5火炮隨動控制系統(tǒng)如圖所示。簡述該系統(tǒng)的發(fā)電機和電動并調(diào)速該系統(tǒng)的原理框圖。給定值⑻r被控量負載給定值⑻r被控量負載Wm叫⑷O——，輸出量為叫⑷O——，輸出量為u2（t）,試確定該電網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)輸出量為一），試確定其微分方程。第二章線性控制系統(tǒng)的數(shù)學模型一、簡答題1簡述建立控制系統(tǒng)數(shù)學模型的方法及其數(shù)學表示形式2簡述建立微分方程的步驟3簡述傳遞函數(shù)的基本概念及其特點4給出組成控制系統(tǒng)典型基本環(huán)節(jié)二、分析計算題1有源電網(wǎng)絡如圖所示，輸入量為u1（t）2電樞控制式直流電動機原理圖如圖所示，輸入量為ei（t），J u圖中，電動機電樞輸入電壓；電動機輸出轉角；電樞繞組的電阻；電樞繞組的電感；流過電樞繞組的電流；電動機感應電勢；電動機轉矩；電動機及負載這和到電動機軸上的轉動慣量；電動機及負載這和到電動機軸上的粘性摩擦系數(shù)。3某RC電路網(wǎng)絡原理圖如圖所示，電壓U0為輸入量，啖為輸出量，試畫出其方塊圖，并求其傳遞函數(shù)。(i(t)u(t) r(i(t)u(t) r=;=3 =p u(t)i C co1 24某控制系統(tǒng)方塊圖如圖所示，被控制量為C(s)，控制量為R(s)，試用梅森公式確定該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)某控制系統(tǒng)的信號流圖如圖所示，被控制量為C(s)控制量為R(s)某控制系統(tǒng)的信號流圖如圖所示，被控制量為C(s)控制量為R(s)，試用梅森公式確定其傳遞函數(shù)，第三章線性控制系統(tǒng)的時域分析一、簡答題1控制系統(tǒng)的典型輸入信號有哪幾個？2評價控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標由哪些？3簡述控制系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念及系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件4簡述控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念

5簡述一階控制系統(tǒng)的基本概念及其主要特點6簡述控制系統(tǒng)中閉環(huán)主導極點的符合條件二、分析計算題1某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(1某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=K(s+1)s(Ts+1)(2s+1)求該系統(tǒng)穩(wěn)定時，參數(shù)K和T的取值范圍2已知控制系統(tǒng)方塊圖如圖所示。若使系統(tǒng)的單位階躍響應具有。=16.3%,內(nèi)反饋系數(shù)范圍2已知控制系統(tǒng)方塊圖如圖所示。若使系統(tǒng)的單位階躍響應具有。=16.3%,內(nèi)反饋系數(shù)J ptp=1秒。試確定前置放大器的增益K及3某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G3某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，求：系統(tǒng)穩(wěn)定時，k值的取值范圍。4溫度計的傳遞函數(shù)為G(s)=-1。用其測量某一容器中的水溫，發(fā)現(xiàn)經(jīng)1分鐘后才能指示出實際水溫的96%,Ts+1求：(1)該溫度計的指示從實際水溫的10%變化到90%所需要的時間;(2)如給該容器加熱，使容器內(nèi)水溫以0.1℃/s的速度均勻上升，溫度計的穩(wěn)態(tài)指示誤差有多大。5某位置隨動控制系統(tǒng)如圖所示，求：(1)系統(tǒng)的開環(huán)極點和閉環(huán)極點；(2)輸入為單位階躍函數(shù)信號時，系統(tǒng)的自然振蕩角頻率和阻尼比；(3)系統(tǒng)的動態(tài)性能指標上升時間、調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量。6某單位負反饋自動控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G6某單位負反饋自動控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10s(s+1)(0.2s+1)'求輸入為斜坡函數(shù)信號時，該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。7某系統(tǒng)在領初始條件下的單位階躍響應為c(t)=1+0.2e-601-1.2e-10，，試確定該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。8某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為C(8某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為C(s)=s(s+1)(s+2)，試系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定時k的取值范圍。第四章線性控制系統(tǒng)的根軌跡分析一、簡答題1簡述根軌跡的基本概念2簡述繪制根軌跡的依據(jù)3簡述繪制根軌跡的基本規(guī)則二、分析計算題?、k（s+4）某控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為①s）=初+2），試繪制系統(tǒng)的概略根軌跡圖設一控制系統(tǒng)方框圖如圖4-5所示，試繪制系統(tǒng)根軌跡。R(sR(s)s(s+1)(s+2)圖4-5控制系統(tǒng)方框圖某控制系統(tǒng)的根軌跡如圖所示。由系統(tǒng)的根軌跡圖，求：1）確定系統(tǒng)穩(wěn)定時參數(shù)k的范圍；2）確定系統(tǒng)階躍響應無超調(diào)時k的取值范圍；3）系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩時的振蕩頻率。4某單位負反饋控制系統(tǒng)的的根軌跡如圖所示，求：P=60。時，計算系統(tǒng)的動態(tài)性能指標5已知單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=—K一，應用根軌跡法分析開環(huán)放大倍數(shù)K對系統(tǒng)的影s(0.5s+1)響，計算K=5時系統(tǒng)的性能。第五章線性控制系統(tǒng)的頻率特性分析一、簡答題1簡述頻率特性的基本概念2頻率特性的幾何表示方法有哪幾種？3簡述奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)4簡述控制系統(tǒng)時域指標和頻域指標5簡述頻域法分析和設計系統(tǒng)時常用的“三頻段”的特點二、分析計算題1某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)二一10①3—，試繪制系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖s(s+2)(s2+s+2)2最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性漸近曲線如圖所示，求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。3某單位負反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性圖如圖所示，試求：(1)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；(2)系統(tǒng)的相角裕度與幅值裕度，判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性；(3)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的k的臨界值。

4某最小相位系統(tǒng)的奈奎斯特圖如圖所示（具有正實部開環(huán)極點的個數(shù)為0,即P=0）,試分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其系統(tǒng)的類型數(shù)5已知控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G（s5已知控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）H（s）=100s(2s+1)(0.2s+1)，求：1）畫出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的對數(shù)幅頻特性圖；2）計算系統(tǒng)的相角裕度r（3c）；3）判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第六章線性控制系統(tǒng)的串聯(lián)校正一、簡答題1簡述系統(tǒng)校正的基本概念2簡述校正方式的基本特點3簡述基于頻率特性分析法校正的基本原理4簡述超前校正的特點5簡述滯后校正的特點6簡述期望頻率特性法校正的特點二、分析計算題1控制系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線如所示，其中虛線）為校正前的，實線L2為校正后的，實線Lc為校正環(huán)節(jié)。求：1）確定所用的是何種串聯(lián)校正，并寫出校正裝置的傳遞函數(shù)G（s）；2）確定校正后系統(tǒng)穩(wěn)定時的開環(huán)增益;c3）當開環(huán)增益k=1時，求校正后系統(tǒng)的相位裕度y，幅值裕度kg（dB）。

G（s）= K—2單位負反饋系統(tǒng)不可變部分的傳遞函數(shù)為 ° s（0.5s+1），要求滿足性能指標：（1）開環(huán)放大倍數(shù)KV=20sT；（2）相角裕度度（①P-50°；設計串聯(lián)超前校正。3某最小相位系統(tǒng)校正前、后開環(huán)對數(shù)幅頻特性分別如圖所示。求：1）校正前、后系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；2）校正前、后系統(tǒng)的相角裕量；3）校正網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)；4）校正網(wǎng)絡的校正類型。4某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G0（s）= K ，試設計PID控制器。要求：（1）穩(wěn)態(tài)速度誤差（s+1K+1）（30