【正文】
系統(tǒng)的輸出信號,求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。P16171)傳遞函數(shù)的基本模型:2)傳遞函數(shù)的零極點(diǎn)增益模型式中,——控制系統(tǒng)的增益;——控制系統(tǒng)的零點(diǎn);——控制系統(tǒng)的極點(diǎn)。P22:輸出量和輸入量的動力學(xué)關(guān)系為二階微分方程形式的環(huán)節(jié)。P30(時間)的積累。p16 ,則單位反饋的閉環(huán)傳遞函數(shù)為( A )p2728A. B. C. D.(A)p20 (C)p27(A)p17 (s),則其閉環(huán)系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)與(C)p2728 (D)p10 ,它的輸入輸出傳遞函數(shù)是(A)p17 ,將使系統(tǒng)(A)p21 (B)p30() B. 輸入量和輸出量保持不變 D. 輸出量和反饋量保持不變(B)p10 ,可有不同的(B)p17 (B)p1112 (B)p19 (A)p17 (B)p18 (C)p10 (B)p13 (B)p1617 (C)p19A. B. +Ts(D)p23A. B. +Ts(C)p17 ,則輸出量隨時間的增長而不斷地增加,增長斜率為(B)p21 +1/T (A)p1617 (C)p27(A)p12 (A)p12 ,只與系統(tǒng)本身的(D)p1617A. 實(shí)際輸入量 ,參數(shù)( B )p2223 ( C )p22 ( C )p1921 ( B )p22 ,其輸出量將( A )p21 ,則該系統(tǒng)為( B )p1112 (A)p16(B)p21 ,其脈沖響應(yīng)為(B )p21 +1/T ( D )。P7:是指系統(tǒng)響應(yīng)的動態(tài)過程結(jié)束后,被控量與希望值之間的誤差值,誤差值越小準(zhǔn)確性越高。p3 ( B )。. .. . ..《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》習(xí)題及解答目 錄第1章 緒論第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型第3章 控制系統(tǒng)的時域分析第4章 控制系統(tǒng)的頻域分析第5章 控制系統(tǒng)的性能分析第6章 控制系統(tǒng)的綜合校正第7章 模擬考試題型及分值分布第1章 緒論一、選擇填空題(正向作用)。P34 ( B )。P7:是指在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,消除系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的快慢程度。P29,且與輸入或輸出無關(guān) ,且與輸入或輸出無關(guān),且與輸入和輸出有關(guān) ,且與輸入和輸出有關(guān)(C)。P21(輸入量和輸出量)保持不變。P25:輸出量和輸入量的動力學(xué)關(guān)系為一階微分方程形式的環(huán)節(jié)。P1618RLC電路解:根據(jù)克希荷夫定律,有: 拉氏變換后,將后兩式代入第一式,整理得: 故傳遞函數(shù)為: 式中。P5052(實(shí)數(shù)極點(diǎn))。P52,在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為177。P43:在高階系統(tǒng)中離虛軸最近的極點(diǎn),其距離小于其余極點(diǎn)的1/5倍且附近無零點(diǎn)的極點(diǎn)。P50511)當(dāng)時,系統(tǒng)的特征根為一對純虛根;2) 當(dāng)時,系統(tǒng)的特征根為一對具有負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)數(shù)根;3)當(dāng),時系統(tǒng)的特征根為一對相等的負(fù)實(shí)數(shù)根;4)當(dāng),時系統(tǒng)的特征根為一對不相等的負(fù)實(shí)數(shù)根。2)求單位斜坡響應(yīng) 由傳遞函數(shù)得對于斜坡輸入所以。P675.Ⅰ型系統(tǒng)在的頻率特性極坐標(biāo)曲線是以為半徑隨(逆時針繞坐標(biāo)原點(diǎn))的圓弧軌跡線。p454p737421.Ⅱ型系統(tǒng)是定義于包含有兩個積分環(huán)節(jié)的(開環(huán)傳遞函數(shù))的系統(tǒng)。P6769()答:1)方法1:由頻率響應(yīng)的定義求。3)起始段漸近線斜率為20dB/dec,則系統(tǒng)包含1個積分環(huán)節(jié),為Ⅰ型系統(tǒng);起始段漸近線斜率為40dB/dec,則系統(tǒng)包含2個積分環(huán)節(jié),為Ⅱ型系統(tǒng);……。圖解:(1)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)形式為由題圖 當(dāng)時,解得K =32400所以系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為(2)當(dāng)時,解得 。,求系統(tǒng)的相頻穿越頻率和幅值穿越頻率。P120122(1,+∞),則該閉環(huán)系統(tǒng)一定(穩(wěn)定)。使其穩(wěn)定性嚴(yán)重變差;2)增加一個慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的相位裕量減小,其穩(wěn)定性也隨之變差,其慣性時間常數(shù)T越大,這種影響就越顯著;3)微分環(huán)節(jié)是相位超前環(huán)節(jié),可以增加系統(tǒng)的相位裕量,可改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。則閉環(huán)控制系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為由上式可知,①的零點(diǎn)就是系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn);②的極點(diǎn)就是系統(tǒng)開環(huán)極點(diǎn)。3.4. 解:系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為:由此可得系統(tǒng)的特征方程為:,即:建立勞斯表:由勞斯判據(jù)知,欲使系統(tǒng)穩(wěn)定勞斯表中第一列系數(shù)必須大于零,即:,解得:,求該系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。圖 開環(huán)對數(shù)幅頻特性圖解:1)求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)由圖可得系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 2)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性由傳遞函數(shù)求得系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特性得令=1可解得系統(tǒng)的穿越頻率為=30,故有因?yàn)椋? 所以閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特性為相頻特性為幅值穿越頻率為解得:20某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線如圖所示,試求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和相位裕量的值。2)系統(tǒng)在單位階躍信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。17. 設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù), 試求:(1)使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍;(2)系統(tǒng)在單位斜坡信號作用下的最小穩(wěn)態(tài)誤差。的幅值穿越頻率和增益系數(shù)K。2)由于積分環(huán)節(jié)相頻特性角比其它典型環(huán)節(jié)的相頻特性角滯后量更大,故將使系統(tǒng)的相位裕量大為減小,降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。P118126答:1)增大系統(tǒng)開環(huán)增益:開環(huán)增益越大,靜態(tài)誤差系數(shù)越大,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越??;2)提高系統(tǒng)的型次,可減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差:即在前向通道的干擾信號作用前增加積分環(huán)節(jié)(調(diào)節(jié)器),將0型系統(tǒng)變成到0型以上的系統(tǒng),Ⅰ型系統(tǒng)變成Ⅰ系統(tǒng)以上的系統(tǒng),Ⅱ型系統(tǒng)變成Ⅱ型以上的系統(tǒng)。()P118四、簡答題。P636p12012213.Ⅱ型系統(tǒng)跟蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差為(0)。解:由系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)得其在幅值穿越頻率處的幅頻特性為代入解得求幅值穿越頻率時系統(tǒng)的增益K。(1)求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù);(2)求。3)對數(shù)頻率特性圖只對應(yīng)于ω=0→+∞變化的極座標(biāo)圖。P69(類型):按開環(huán)傳遞函數(shù)包含積分環(huán)節(jié)的個數(shù)v對系統(tǒng)進(jìn)行分類,v=0為零型系統(tǒng)、v=1為Ⅰ型系統(tǒng)、v=2為Ⅱ型系統(tǒng)、……。P83,其相頻特性為()。相位線相交處頻率(時間常數(shù)為T)使系統(tǒng)的相位(C)p75 (A)p7072A. B.- C. 20 D. -20(A)p70、p7273A. B.- C. 20 D. -20(C)p7072A. B.- C. D. -(A)p8384 C.Ⅱ型系統(tǒng) (B)p454p7374 (D)p73 (B)p7374 (A)p87 (B)p83 46.Ⅱ型系統(tǒng)是定義于包含有兩個積分環(huán)節(jié)的(A)p79 (B)p79,終于坐標(biāo)原點(diǎn) ,終于實(shí)軸上另一點(diǎn),終于虛軸上某點(diǎn) ,終于虛軸上另一點(diǎn)Ⅰ型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線在復(fù)平面上(B)p7980,終于坐標(biāo)原點(diǎn),終于坐標(biāo)原點(diǎn),終于實(shí)軸上任意點(diǎn),終于虛軸上任意點(diǎn)二、填空題,則系統(tǒng)是(Ⅱ型系統(tǒng))。P4448圖 RC電路解:1)求傳遞函數(shù) 該電路的動力學(xué)方程為:由上可知,故取拉氏變換得傳遞函數(shù)為 式中,為慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)。其調(diào)整時間為( 4T )。P40(單調(diào)上升)曲線。P61A. B. C. D.,其單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為(B)P47 B. C. D.,慣性環(huán)節(jié)的輸出量不能突變,只能按( B )p2p4546 (A)p4955 =0處的斜率越大,系統(tǒng)的(A)p45 (D)p4243 (B)p4952 (A)p4954A. B. C. D.(D)p40 B. C. D. <T1<T3,則(A)p4446 (C)p44 (C)p5962A.將變成不穩(wěn)定系統(tǒng) (C)p4952 (C)p40 B. C. D.,則其共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)的實(shí)部為(B)p4950A. B. C. D.,系統(tǒng)跟蹤斜坡信號的(C)p47 (A)p52 (A)p56 ,其響應(yīng)速度(A)p4955 (D)p5253 (D)p4546A. 1 B. C. D. ,其系統(tǒng)(C)p50 (B)p4954 (A)p4p56 (B)p50 ,其系統(tǒng)(A)p50 Ⅱ或Ⅲ象限內(nèi)時,其系統(tǒng)(C)p50 (A)p50A.穩(wěn)定系統(tǒng) B. 不穩(wěn)定系統(tǒng) D.Ⅱ型系統(tǒng) (B)p4954 (C)p4954 ,在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為177。3)分支點(diǎn)和求和點(diǎn)不能互跨移動。P115:輸出量能立即成比例地復(fù)現(xiàn)輸入量的環(huán)節(jié)。P17(偏差信號)的拉氏變換之比。P17(s)=0的解 (s)=∞的解 (s)>0的不等式解 (s)<0的不等式解( C ) ( C )。P3()三、名詞解釋題:沒有人直接參與的情況下,使生產(chǎn)過程或被控對象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化的控制調(diào)節(jié)過程。p5A..給定元件 C.放大元件 D.執(zhí)行元件12. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的〔 B 〕p8A. 快速性 C. 穩(wěn)定性 ( B )p3 ,被控量與期望值一致的控制系統(tǒng)為(無差系統(tǒng))。P23 (穩(wěn)定系統(tǒng))。P3(穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速)。P34:1)穩(wěn)定性:穩(wěn)定性是指擾動消失后,控制系統(tǒng)由初始偏差回復(fù)到原平衡狀態(tài)的性能;2)準(zhǔn)確性:被控量與希望值之間的穩(wěn)態(tài)誤差,穩(wěn)態(tài)誤差值越小準(zhǔn)確性越高;3)快速性:消除系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的快慢程度。P17,系統(tǒng)輸出不會超前于輸入,故傳遞函數(shù)分母s的階數(shù)n必須(大于等于)分母s的階數(shù)m。P19(輸入量)的變化。P11答:1)傳動間隙非線性