自動控制原理精彩試題及問題詳解(編輯修改稿)
2025-08-19 07:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (2分)， （2分） ， (4分) 綜合上面的式子，得 （4分）三、解：跟軌跡圖（略）。系統(tǒng)為：不穩(wěn)定。四、解：由Routh穩(wěn)定判據(jù)： （4分）輔助方程是 解得特征根為。 (6分)由此可知系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。 （2分）五、解：(1) 該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為=； （8分） (2) ,176。 （8分）六、解：采取超前校正，其傳遞函數(shù)為 （15分） 注：參數(shù)選取并不唯一，但需滿足性能指標(biāo)要求。七、解：線性部分的傳遞函數(shù)為 其幅頻及相頻特性分別為 （3分） （3分） 確定特性與負(fù)實軸交點坐標(biāo)= （4分）特性與負(fù)實軸交點同時也在特性上，其中M=1，解出自振蕩振幅為 （5分）一、簡答：（合計25分, 共5個小題，每題5分）1） 控制系統(tǒng)的階次是如何定義的？答：系統(tǒng)傳遞函數(shù)特征方程s算子的最高階次就是控制系統(tǒng)的階次。2） 如何從微分方程求得傳遞函數(shù)？需滿足什么條件？答：在零初始條件下，對微分方程用拉普拉斯變換，就可以求得傳遞函數(shù)。3） 系統(tǒng)閉環(huán)頻寬的含義？答：閉環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線中，－3dB對應(yīng)的頻率，就是系統(tǒng)的閉環(huán)頻寬。4） 簡述Nyquist圖和Bode圖的對應(yīng)關(guān)系。答：5） 列表闡述0、I、II型系統(tǒng)分別對單位階躍、斜坡和加速度信號的響應(yīng)誤差。二、改錯：（合計15分, 共5個小題，每題3分）1） II型系統(tǒng)的Bode圖幅頻特性曲線中，穿越頻率和開環(huán)增益的值相等；I型系統(tǒng) 不相等2） 勞斯穩(wěn)定判據(jù)只能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不可以判斷相對穩(wěn)定性； 可以3） 命題a： 阻尼比決定了超調(diào)量的大小。 命題b：相位裕量決定了超調(diào)量的大小。 命題a和命題b是矛盾的。 不矛盾4） 閉環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)決定了系統(tǒng)的類型。開環(huán)5）Mason增益公式適用于線性和非線性定常系統(tǒng)。 線性定常系統(tǒng) （本題合計25分）已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，1) 繪制該系統(tǒng)的根軌跡；（10分）2) 為保證該系統(tǒng)穩(wěn)定,試確定K的取值范圍；（5分）若該系統(tǒng)存在二階閉環(huán)主導(dǎo)極點,，求系統(tǒng)的性能指標(biāo)。（10分）( )解:開環(huán)傳遞函數(shù)為: 1)繪制系統(tǒng)根軌跡 起點:0,1,2 終點:無窮遠(yuǎn) 實軸根軌跡: (165。,2) , [1,0] 漸近線與實軸交點: 1 交角 60,180,300 分離點: ,(舍去) 與虛軸交點: s=jw 代入 得 2) 3) 特征根的和（本題合計35分）某單位負(fù)反饋最小相位系統(tǒng),其閉環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線如圖所示，試求：1） 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)；（5分）2） 求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)并繪制開環(huán)Bode圖；（10分）3） 求該系統(tǒng)的相位裕量，并判斷穩(wěn)定性；（10分）4） 如果信號作為閉環(huán)系統(tǒng)的輸入，請寫出輸出信號的表達(dá)式。（10分）解：1）2）3） 因為是一型系統(tǒng)，所以穿越頻率
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