【正文】 　，輸入信號為單位斜坡函數(shù)時的穩(wěn)態(tài)誤差為　　　，取　　　　故　　　　?。?分）（2）、校正前系統(tǒng)的相角裕度　　計算：　得　　　rad/s；　而幅值裕度為無窮大，因為不存在。(2分)閉環(huán)有兩個右平面的極點六、已知最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖3所示。（1分）當　時，極坐標圖穿過臨界點（－1，j0）點，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。系統(tǒng)響應(yīng)為單調(diào)變化過程。系統(tǒng)阻尼比隨著由零逐漸增大而增加。系統(tǒng)絕對穩(wěn)定。（1分四、(16分)設(shè)負反饋系統(tǒng)如圖2 ，前向通道傳遞函數(shù)為，若采用測速負反饋，試畫出以為參變量的根軌跡(10分)，并討論大小對系統(tǒng)性能的影響(6分)。（6分）但其上限要符合系統(tǒng)穩(wěn)定性要求。三、(16分)已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1 所示，其中，輸入信號為單位斜坡函數(shù)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(8分)。若某負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( B )。設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則其開環(huán)幅頻特性為，相頻特性為 。在二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖中，定義為系統(tǒng)響應(yīng)到達并保持在終值誤差內(nèi)所需的最短時間 ?？刂葡到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，取決于系統(tǒng)　結(jié)構(gòu)　和 參數(shù) , 與外作用及初始條件無關(guān)。（3分） 若給定輸入r(t) = 2t＋2時，求開環(huán)增益K：　系統(tǒng)為1型，位置誤差系數(shù)K P =∞，速度誤差系數(shù)KV =K ， （2分）依題意： ， （3分）得　 （2分）　　　故滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求的開環(huán)傳遞函數(shù)為　　　　　滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求系統(tǒng)的相角裕度：令幅頻特性：，得， （2分）， （1分）相角裕度： （2分）試題三一、填空題（每空 1 分，共20分） 對自動控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為三個方面，即：穩(wěn)定性、快速性和 準確性。（7分）求系統(tǒng)滿足上面要求的相角裕度。（6分）(1)系統(tǒng)超調(diào)只與阻尼系數(shù)有關(guān)，而與時間常數(shù)T無關(guān)，增大，超調(diào)減小；（2分）(2)當時間常數(shù)T一定，阻尼系數(shù)增大，調(diào)整時間減小，即暫態(tài)過程縮短；峰值時間增加，即初始響應(yīng)速度變慢； （2分）(3)當阻尼系數(shù)一定，時間常數(shù)T增大，調(diào)整時間增加，即暫態(tài)過程變長；峰值時間增加，即初始響應(yīng)速度也變慢。（2分）特征式： （2分）2條前向通道: ； （2分）（1分）四、（共20分）設(shè)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù) ，試求： 1；； ；時單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間及峰值時間。開環(huán)對數(shù)幅頻特性的低頻段決定了系統(tǒng)的( A )。A、 50 B、25 C、10 D、5 若某系統(tǒng)的根軌跡有兩個起點位于原點，則說明該系統(tǒng)( B ) 。頻域性能指標與時域性能指標有著對應(yīng)關(guān)系，開環(huán)頻域性能指標中的幅值穿越頻率對應(yīng)時域性能指標調(diào)整時間，它們反映了系統(tǒng)動態(tài)過程的　快速性二、選擇題（每題 2 分，共20分）關(guān)于傳遞函數(shù)，錯誤的說法是 ( B ) A 傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)； B 傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響； C 傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式；D 閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定是對控制系統(tǒng)最基本的要求，若一個控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線為衰減振蕩，則該系統(tǒng) 穩(wěn)定。（7分）若系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度不夠大，可以采用什么措施提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度？（4分）　解：從開環(huán)波特圖可知，原系統(tǒng)具有比例環(huán)節(jié)、一個積分環(huán)節(jié)、兩個慣性環(huán)節(jié)。（4分）解：（4分） （4分） （4分） （4分） （4分）令：得：五、(共15分)已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為: 繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益Kr為變量的根軌跡（求出：漸近線、分離點、與虛軸的交點等）；（8分）確定使系統(tǒng)滿足的開環(huán)增益的取值范圍。A、不穩(wěn)定； B、只有當幅值裕度時才穩(wěn)定；C、穩(wěn)定； D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根軌跡的是( D )A、主反饋口符號為“” ； B、除外的其他參數(shù)變化時；C、非單位反饋系統(tǒng)； D、根軌跡方程（標準形式）為。A、增加開環(huán)極點； B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負反饋；C、增加開環(huán)零點； D、引入串聯(lián)超前校正裝置。設(shè)某最小相位系統(tǒng)的相頻特性為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 。兩個傳遞函數(shù)分別為G1(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為，則G(s)為 G1(s)+G2(s) （用G1(s)與G2(s) 表示）。（２分）二、看圖回答問題（每小題10分，共20分）解：結(jié)論： 穩(wěn)定 （２分）理由： 由題意知系統(tǒng)位于s右半平面的開環(huán)極點數(shù)，且系統(tǒng)有一個積分環(huán)節(jié)，故補畫半徑為無窮大，圓心角為的圓弧，則奈奎斯特曲線如圖1示，（３分）由圖可知系統(tǒng)奈奎斯特曲線包圍(1,j0)點的圈數(shù)為，（３分）由奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)，則系統(tǒng)位于s右半平面的閉環(huán)極點數(shù)，（２分）故閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。（３分）其特點是系統(tǒng)的輸出量不會對系統(tǒng)的控制量產(chǎn)生影響。六．（15分）設(shè)有單位反饋的誤差采樣離散系統(tǒng)，連續(xù)部分傳遞函數(shù) 輸入，采樣周期s。要求（1） 寫出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)；（2） 利用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（3） 將其對數(shù)幅頻特性向右平移十倍頻程，試討論對系統(tǒng)性能的影響。（3）若要求σ%=16%，當T不變時K應(yīng)當取何值？解：（1）【解】：（1）求出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：因此有：（2） （3）為了使σ%=16%，由式可得，當T不變時，有：四．（15分）已知系統(tǒng)如下圖所示， 1．畫出系統(tǒng)根軌跡（關(guān)鍵點要標明）。 WORD資料可編輯 自動控制原理習(xí)題 一、(20分) 試用結(jié)構(gòu)圖等效化簡求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。三．（20分）如圖所示的單位反饋隨動系統(tǒng)，K=16s1,T=,試求：（1）特征參數(shù)； （2）計算σ%和ts。 五．