自动控制原理试题库(8)

3、稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据 4、零； 输出拉氏变换；输入拉氏变换 5、K?2?2?1?2T??122；arctan???180?arctanT?(或：?180?arctan???T?1??T?2)

6、调整时间ts；快速性

二、判断选择题(每题2分，共 20分)

1、B 2、C 3、D 4、C 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、D

三、(8分)写出下图所示系统的传递函数C(s)（结构图化简，

R(s)梅逊公式均可）。

解：传递函数G(s):根据梅逊公式 （1分）

4条回路:L1??G2(s)G3(s)H(s), L2??G4(s)H(s)，

L3??G1(s)G2(s)G3(s), L4??G1(s)G4(s) 无互不接触回

Pi?iC(s)?G(s)??i?1R(s)?n

路。（2分） 特

4i?1征式：

??1??Li?1?G2(s)G3(s)H(s)?G4(s)H(s)?G1(s)G2(s)G3(s)?G1(s)G4(s)

（2分）

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2条前向通道: P1?G1(s)G2(s)G3(s), ?1?1 ；

P2?G1(s)G4(s), ?2?1

（2分）

?G(s)?G1(s)G2(s)G3(s)?G1(s)G4(s)??P?C(s)P?1122?R(s)?1?G2(s)G3(s)H(s)?G4(s)H(s)?G1(s)G2(s)G3(s)?G1(s)G4(s)（1分）

四、(共20分)

解：系统的闭环传函的标准形式为：

2?n1?(s)?22?22Ts?2?Ts?1s?2??ns??n，其中?n?1

T1、当

???0??T?0s..

0时

8，

?????/1??2?0.2?/1?0.22?%?e?e?52.7%??44T4?0.08? t????1.6s?s??n?0.2?????T??0.08t?????0.26s?p222?d?n1??1??1?0.2??（4分）

当

???0.8 时， ?T?0.0s8??????/1??2?0.8?/1?0.82?%?e?e?1.5%??44T4?0.08? t????0.4s?s???0.8n?????T??0.08t?????0.42s?p222?d?n1??1??1?0.8??（3分） 2

、

当

???0??T?0s..

0时

4，

第 32 页 共 32 页

?????/1??2?0.4?/1?0.42?e?25.4%??%?e?44T4?0.04? t????0.4s?s??n?0.4?????T??0.04????0.14s?tp?222?d?n1??1??1?0.4??（4分）

当

???0.4 时， ?T?0.1s6??????/1??2?0.4?/1?0.42?%?e?e?25.4%??44T4?0.16? t????1.6s?s???0.4n?????T??0.16t?????0.55s?p222?d?n1??1??1?0.4??

（3分）

3、根据计算结果，讨论参数?、T对阶跃响应的影响。（6分）

(1)系统超调?%只与阻尼系数?有关，而与时间常数T无关，?增大，超调?%减小；

（2分）

(2)当时间常数T一定，阻尼系数?增大，调整时间ts减小，即暂态过程缩短；峰值时间tp增加，即初始响应速度变慢； （2分）

(3)当阻尼系数?一定，时间常数T增大，调整时间ts增加，即暂态过程变长；峰值时间tp增加，即初始响应速度也变慢。 （2分）

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五、(共15分)

(1)系统有有2个开环极点（起点）：0、3，1个开环零点（终点）为：-1； （2分）

(2)实轴上的轨迹：（-∞，-1）及（0，3）； （2分） (3)求分离点坐标

111??d?1dd?3，得

d1?1, d2??3 ；

（2分）

分别对应的根轨迹增益为 (4)求与虚轴的交点

系统的闭环特征方程为s(s－3)?Kr(s?1)?0,即s2?(Kr?3)s?Kr?0 令

s2?(Kr?3)s?Krs?j?Kr?1, Kr?9

?0,得

???3, Kr?3

（2分）

根轨迹如图1所示。

图1

2、求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围

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系统稳定时根轨迹增益Kr的取值范围：（2分）

Kr?3，

系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益Kr的取值范围：

Kr?3~9，

（3分）

K?Kr3开环增益K与根轨迹增益Kr的关系：（1分）

系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围： K?1~3 （1分）

六、（共22分）

解：1、系统的开环频率特性为

K （2分）

j?(1?j?)G(j?)H(j?)?幅频特性：A(?)?K?1??2， 相频特性： …… 此处隐藏：3字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……