【正文】 先由特征方程求出分離點(diǎn)處的 K* 0)3(*)2()( 0)3(*)2()( 22222 11111 ????? ????? dKdddD dKdddD 解得 *,* 21 ?? KK 因?yàn)? *23KK? 所以 *23,*232211 ???? KKKK 即欠阻尼狀態(tài)時(shí)的開環(huán)增益范圍為 K （ 3）求最小阻尼比時(shí)的閉環(huán)極點(diǎn)。 （ 2） 求使系統(tǒng)穩(wěn)定的 K 值范圍，及臨界狀態(tài)下的振蕩頻率。 5．什么叫支路？ 答：起源于一個(gè)節(jié)點(diǎn)，終止于另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而這二個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不包含或經(jīng)過第三節(jié)點(diǎn)。 1211 ?? ?　　　　GGP )(1。求)()(sRsC. 4． 化簡結(jié)構(gòu)圖，求系統(tǒng)傳遞函數(shù) ?)( )( ?sRsC 5 ． ()()()1111 1 1 111 2 341 1 3 3 2 21 2 3441 1 3 3 2 24 1 1 3 3 2 2 1 2 31 1 3 3 2 2 4 1 1 3 3 2 2 4 1 2 3 44 1 1 3 3 1 1 3 3 2CssRsG G GG( 1 G H ) ( 1 G H ) G HG G G[G ] H( 1 G H ) ( 1 G H ) G HG [( G H ) ( G H ) G H ] G G G( G H ) ( G H ) G H G [( G H ) ( G H ) G H ] H G G G HG [ G H G H G H G H G???? ? ????? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ???12 1 2 31 1 3 3 1 1 3 3 2 2 4 4 1 1 3 3 1 1 3 3 2 2 1 2 3 4H ] G G GG H G H G H G H G H G H [1 G H G H G H G H G H ] G G G H?? 共有 4 個(gè)單回路： n4i i 1 2 3 4i 1 i 11 2 3 4 5 6 1 2 3 2 4 5 3 3 4 4L L L L L L G G G G G G H G G H G G H G G H??? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 只有 II、 III 兩個(gè)回路不接觸： 0LLLHHGGGG)HGG)(HGG(LLLLkji32543235423232ji ? ?????? ?? 3254324433542321654321jii HHGGGG HGGHGGHGGHGGGGGG1LLL1 ? ????????? ? ?只有一條前向通路 6543211 GGGGGGp ? 所有回路均與之接觸 11?? 325432443354232165432165432111 HHGGGGHGGHGGHGGHGGGGGG1 GGGGGGp)(s ??????????? 6. 有五個(gè)回路： 4124232121321iji4124232121321iGGHGHGGHGGGGG1L10LLGGHGHGGHGGGGGL??????????????????? 兩條前向通路： 412423212132141321221124121 3211GGHGHGGHGGGGG1GGGGGpp( s ) 1。以上都不是 2．下面是 t 的拉普拉斯變換的是 （ B） A． 1S B。 （ 2）題圖 12（ a）中誤差和擾動無關(guān)，即無差系統(tǒng)。 第一章自動控制的一般概念 一． 是非題 1．開環(huán)控制是一種反饋控制（） 2．開環(huán)控制的穩(wěn)定性比閉環(huán)控制的穩(wěn)定性要好（） 3．線形系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是具有齊次性和疊加性（√） 4．線性定常系統(tǒng)的各項(xiàng)系數(shù)是與時(shí)間有關(guān)的 （） 5．閉環(huán)控制的控制精度在很大程度上由形成反饋的測量元件的精度決定的 （√） 6．自 動控制就是采用控制裝置使被控對象自動的按給定的規(guī)律運(yùn)行，使被控對象的一個(gè)或數(shù)個(gè)物理量能夠在一定的精度范圍內(nèi)按給定的規(guī)律變化（√） 7．自動控制系統(tǒng)有兩種最基本的控制形式即開環(huán)控制，閉環(huán)控制（√） 二．選擇題 1． 下述（ D）不屬于對閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求。圖 12（ b）中誤差與擾動有關(guān)。21S C。 GGp1。 12322 GGGP ???? ?　　　　 ?? ??????? 2121333 ][1。 6．什么叫通道？ 答：通道又稱路徑，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)出發(fā)，沿著支路的箭頭方向相繼經(jīng)過多個(gè)節(jié)點(diǎn)的支路。 解答： ? ?2322kK s sW s??? ① 3n? ， 1,2,3 0P ? 1,22, 1m Z j? ? ? ? 1nm?? ② 漸進(jìn)線 1 條 ? ③ 入射角1 018 0 00sr? ? ? ? ???極 ? ?18 0 13 5 13 5 13 5 90 36 0 13 5 13 5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 同理2 135sr? ?? ? ④ 與虛軸交點(diǎn)，特方 32 2 2 0s K s K s? ? ? ? 3s 1 2K 2s K 2 1s 222KK? Xr Xc K S3 S2+2S＋ 2 0s 2 222KK? 0? 1K?? 2 20Ks ?? 2sj?? 所以當(dāng) 1K? 時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定，臨界狀態(tài)下的震蕩頻率為 2?＝ 2 j?2 j135??題圖 32 3． 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ) 22 ()1s2(KG (s ) ???，畫出 K從 ??0 變化時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡，并確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí) K的取值范圍。在根軌跡圖上作圓的切線 OA 于 A點(diǎn)（ A點(diǎn)即為所求極點(diǎn)位置），由相似三角形關(guān)系： ABBCBOAB? 得 1332 ???BOABBC 又 213 ????? BCBOOC 所以 4 1 ?????? BCABAC 故對應(yīng)最小阻尼狀態(tài)時(shí)的閉環(huán)極點(diǎn)為 ,1 js ??? 9．若下圖所示控制系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)為 j102? （即 ? ），試確定增益 K 和速度反饋系數(shù) T；并對求出的 T 值畫出根軌跡圖；確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的 K 值范圍。 （ 2）求系統(tǒng)欠阻尼時(shí) K 的范圍。 答案：解：① 1,2,33 , 0nP?? 1,22 , z 1mj? ? ? ? 1nm?? ②漸近線 1 條π 2 j?2 j135?? ③入射角 11 111 8 0 ( )nms r j iji? ? ????? ? ??? 180 (135 135 135 ) 90? ? ? ? ? 360 135 135? ? ? 同理 2 135sr? ?? ④與虛軸交點(diǎn) 特征方程 32 2 2 0s ks ks? ? ? ? 3 1 2sk 2 2sk 21 22 0ks k? 0 0s 由 222 01k kk? ? ? ? 所以 2 20k ?? 所以 2sj?? 所以，當(dāng) 1k? 時(shí)，系 統(tǒng)穩(wěn)定， 臨界狀態(tài)下的振蕩頻率為 2?? 2． 已知系統(tǒng)如下圖所示， （ 1） 畫出系統(tǒng)根軌跡（關(guān)鍵點(diǎn)要標(biāo)明）。 4．理想純滯后環(huán)節(jié)是環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是什么？ 答：理想純滯后環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是， 當(dāng)輸入信號變化是其輸出信號比輸入信號滯后一定時(shí)間然后復(fù)現(xiàn)輸入信號。P4332432214313n1HHGGsNsCHHGPHHGnnn????????????　　　　　　　　　 13. 求 ?)(/)( ?sRsC 解： 21212121 1))((][1 GGGGGGGG ???????????? 1。 41243212321211 GGHGGGGHGGHGG ??????? 1G 12412 13211 ＝　　　?。?＝　　　　 ??? GP GGGP 3211212322441321411 GGGHGGHGGHGGG GGGGG＝R (s )C(s )(s ) ????? ??? 3． 化簡結(jié)構(gòu)圖。 τ s D。給定輸入量為水位希望值，由浮球 r、懸桿 l、連桿兩臂比及進(jìn)水閥門等參數(shù)確定。 （ A） 穩(wěn)定性 （ B）準(zhǔn)確性 （ C）快速性 （ D）節(jié)能性 2．自動控制系統(tǒng)一般由（ D）組成 （ A）輸入和輸出 （ B）偏差和反饋 （ C）控制量和擾動 （ D）控制器和被控對象 3． 在組成系統(tǒng)的元件中，（ A），即為非線形系統(tǒng) （ A）只要有一個(gè)元、器件的特性是非線形的 （ B）有且只有一個(gè)元、器件的特性是非線形的 （ C）兩個(gè)及兩個(gè)以上的元、器件的特性是非線形的 （ D）所有的元器件的特性都是非線形的 4．古典控制理論形成于（ D） （ A） 2020 年 前 （ B） 1000 年前 （ C） 100 年前 （ D） 20 世紀(jì) 2040年代 5．對于一個(gè)自動控制、系統(tǒng)的性能要求可以該概括為三個(gè)方面： （ A）快速性和準(zhǔn)確性 （ A）穩(wěn)定性 （ B） 定常性 （ C）振蕩性 （ D）抗干擾性 6．傳遞函數(shù)的概念除了適用于定常系統(tǒng)之外，還可以描述（ A）系統(tǒng) （ A）線形時(shí)變 （ B）非線性定常 （ C） 非線形時(shí)變 （ D ）以上都不是 7．在控制系統(tǒng)中被控制的物理量是被控量，直接改變被變量的元件稱為（ A） （ A）執(zhí)行元件 （ B）控制元件 （ C）調(diào)節(jié)器 （ D）測量元件 8．在通常的閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)的控制器和控制對象共同構(gòu)成了（ B） （ A）開環(huán)傳遞函數(shù) （ B）前向通道 （ C） 反饋通道 （ D）閉環(huán)傳遞函數(shù) 9．下面數(shù)學(xué)模型中（ D）是線形定常系統(tǒng)的外部描述 （ A）傳遞函數(shù) （ B）微分方程 （ C）頻率特性 （ D）前面三種都是 三．填空題 1．自動控制系統(tǒng)的兩種最基本形式即 開環(huán)控制 ， 閉環(huán)控制 。 6． 如題圖 13 所示爐溫控制系統(tǒng)，要求（ 1）指出系統(tǒng)輸出量、給定輸入量、擾動輸入量、被控對象和自動控制器的各組成部分并畫出方塊圖；（ 2）說明該系統(tǒng)是怎樣得到消除或減少偏差的。 2S D。 GGGp???????????????????? 7.