控制工程基礎(chǔ)習(xí)題-資料下載頁(yè)
2025-03-25 02:38本頁(yè)面
【正文】 9. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求： (1) 各系統(tǒng)的阻尼比ξ及無(wú)阻尼自振頻率ωn。 (2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時(shí)間、峰值時(shí)間和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，并進(jìn)行比較，說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)的？10. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求： (1) 各系統(tǒng)的阻尼比ξ及無(wú)阻尼自振頻率ωn。 (2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時(shí)間、峰值時(shí)間和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，并進(jìn)行比較，說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)的？(0)=1, =0試求：系統(tǒng)在ｒ（ｔ）＝１（ｔ）作用下的輸出響應(yīng)。第八部分：頻域分析題，試求系統(tǒng)的頻率特性。2. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,其中T=（秒），K=5，試?yán)L制開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性和閉環(huán)頻率特性，并求在ω=10（）時(shí)，對(duì)應(yīng)二個(gè)特性的二個(gè)相角及頻帶數(shù)值。3. 設(shè)系統(tǒng)的前向環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為G（s）=K，其反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為H（s）=（微分反饋），試?yán)L制系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性。4. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s），試?yán)L制系統(tǒng)的閉環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性，確定系統(tǒng)的諧振峰值M與諧振頻率ω。5. 某調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，試?yán)L制系統(tǒng)的幅相頻率特性及對(duì)數(shù)頻率特性，并寫出其等效傳遞函數(shù)，使誤差不超過(guò)3分貝~6分貝。6. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=，當(dāng)τ==，試確定系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的最大值。7. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,用M圓繪制單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性（可借助伯德圖）。8. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=，試?yán)L制其幅相頻率特性與對(duì)數(shù)頻率特性。（s）=，若使系統(tǒng)的幅值裕度為20分貝，開環(huán)放大倍數(shù)K應(yīng)為何值？此時(shí)相角裕度v為多少？(s)=試判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求加入串聯(lián)校正裝置H(s)=后系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。11. 已知某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=：① 在下面半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上畫出其漸近對(duì)數(shù)幅頻特性；② 由圖解求取其幅值穿越頻率ωc（近似值）；③ 由公式求取相位裕量γ，并由此判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。12. 已知某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=：① 在下面半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上畫出其漸近對(duì)數(shù)幅頻特性；② 由圖解求取其幅值穿越頻率ωc（近似值）；③ 由公式求取相位裕量γ，并由此判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第九部分：穩(wěn)態(tài)分析題1. 下圖所示為儀表隨動(dòng)系統(tǒng)方塊圖試求?。? (1) r(t)=1(t)時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差 (2) r(t)=10t時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差 (3) r(t)=4+6t+3t2時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差2. 試求取圖424所示的控制系統(tǒng)在下列控制信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。 (1) r(t)=10t (2) r(t)=4+6t+3t2(3) r(t)=4+6t+3t2+3. 在輸入信號(hào)r(t)=1(t)及r(t)=5t的分別作用下，試求圖425所示系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。4. 設(shè)控制系統(tǒng)如下圖所示。控制信號(hào)r(t)=1(弧度)。，系統(tǒng)輸出量的位置誤差。輸入信號(hào)r(t)和擾動(dòng)信號(hào)f(t)都是單位斜坡函數(shù)。為了消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，使斜坡輸入信號(hào)通過(guò)比例微分元件后再進(jìn)入系統(tǒng)。試計(jì)算Kd=0時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差，然后適當(dāng)選擇Kd值，使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出c(t)與希望輸出r(t) 之間不存在穩(wěn)態(tài)誤差。6. 下圖所示是一個(gè)角速度控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的輸出部分承受著力矩的干擾。在這個(gè)圖中，Ωr(s), Ωc(s),T(s)和F(s)分別是參考角速度、輸出角速度、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和干擾力矩的拉變換。在沒(méi)有干擾力矩時(shí)，輸出角速度等于參考角速度。假設(shè)參考輸入為零時(shí)，即Ωr(s)=0，研究這個(gè)系統(tǒng)對(duì)于單位階躍干擾力矩的響應(yīng)。，要求它盡最大可能地消除由于力矩干擾所引起的角速度誤差。問(wèn)是否有可能抵消穩(wěn)態(tài)時(shí)的干擾力矩的影響，以使系統(tǒng)在輸出部分作用有常量干擾時(shí)不引起穩(wěn)態(tài)時(shí)的角速度變化？8. 已知角度隨動(dòng)系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性，分別是I，II，III，示于圖431中。估算該三個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的下述指標(biāo)： (1) 開環(huán)位置放大倍數(shù)，開環(huán)速度放大倍數(shù)，開環(huán)加速度放大倍數(shù)。 (2) 誤差系數(shù)假定輸入信號(hào)r1(t)=7(度)，r2(t)=5t(度), r3(t)=7+5t+8t2(度)，試求在上述輸入信號(hào)作用下，該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差角(即t→∞時(shí)的角度誤差)。9. 已知一個(gè)具有單位反饋的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其開環(huán)系統(tǒng)的放大倍數(shù)Kv=6001/秒，系統(tǒng)最大跟蹤速度ωmax=24176。/秒，求系統(tǒng)在最大跟蹤速度下的穩(wěn)態(tài)誤差。10. 設(shè)有單位反饋系統(tǒng)，它反應(yīng)單位理想脈沖函數(shù)時(shí)的被控制信號(hào)和偏差信號(hào)分別為k(t)和kε(t) (即系統(tǒng)在不同點(diǎn)處的脈沖過(guò)渡函數(shù))。試通過(guò)上列的脈沖過(guò)渡函數(shù)求取系統(tǒng)的誤差系數(shù)。11. 求下列系統(tǒng)的跟隨穩(wěn)態(tài)誤差essd C(S) R(S)＝ 12. 求下列系統(tǒng)的跟隨穩(wěn)態(tài)誤差essr C(S) R(S)＝ 第十部分：校正分析題1. 在下圖所示系統(tǒng)下加入串聯(lián)校正后，系統(tǒng)的σ%=15%，且該系統(tǒng)在階躍干擾信號(hào)n(t)。試確定串聯(lián)校正參數(shù)。2. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(S)=,要求校正后系統(tǒng)的相位裕度γ=40176。2176。，幅值裕度K=10分貝，剪切頻率ω≧1,且開環(huán)增益保持不變。試求串聯(lián)后校正參數(shù)。3. 現(xiàn)有圖751所示系統(tǒng)，其中G(s)=要求校正后系統(tǒng)的諧振峰值M=,諧振頻率ω=30。試求串聯(lián)校正裝置。第 42 頁(yè) 共 42 頁(yè)
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