【正文】 同樣，在有根軌跡的實(shí)軸上，存在兩個開環(huán)零點(diǎn)(包括無窮遠(yuǎn)零點(diǎn))時。涉及的知識點(diǎn)及答題分析：這個題的考核知識點(diǎn)是根軌跡的分離點(diǎn)和會和點(diǎn)。解：由開環(huán)傳函數(shù)為知它是開環(huán)放大系統(tǒng)的I型單位反饋系統(tǒng)，其穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)可查表3－1得到：，相應(yīng)得位置誤差為0，速度誤差為1，加速度誤差為∞《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》作業(yè)評講第3次第4章二、已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，式中＞0，＞＞＞0。s由公式得：聯(lián)立求解得 ，所以有系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)九、某系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，分別求 r(t)＝l，t和()時的穩(wěn)態(tài)誤差。解：首先明顯看出，在單位階躍作用下響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值為2，故此系統(tǒng)的增益不是1，而是2。涉及的知識點(diǎn)及答題分析：這個題的考核知識點(diǎn)是欠阻尼二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)。八、某典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖所示。解 計(jì)算勞斯表中各元素的數(shù)值，并排列成下表由上表可以看出，第一列各數(shù)值的符號改變了兩次，由＋2變成－1，又由－1改變成＋9。涉及的知識點(diǎn)及答題分析：這個題的考核知識點(diǎn)是勞斯穩(wěn)定判據(jù)。掌握二階系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形式的傳遞函數(shù)和動態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算公式。解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 與二階系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形式的傳遞函數(shù)對比得：(1) 固有頻率 (2) 阻尼比 由得 (3) 超調(diào) (4) 調(diào)整時間 六、已知單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳函為，求系統(tǒng)的ξ、ωn及性能指標(biāo)σ％、ts（5％）。求該系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)整時間；涉及的知識點(diǎn)及答題分析：這個題的考核知識點(diǎn)是二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算。解：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為特征方程式為＝0即 勞斯行列表為 1 17 8 10 0 10由于勞斯陣的每一列系數(shù)符號都大于0，故該系統(tǒng)穩(wěn)定。解： 1．系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)：2．系統(tǒng)的特征方程：3．各值如下： 四、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，試求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，并說明該系統(tǒng)是否穩(wěn)定。顯然，ζ≤0時的二階系統(tǒng)都是不穩(wěn)定的10．已知系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：則系統(tǒng)的ξ、ωn及性能指標(biāo)σ％、ts（5％）各是多少？答：由標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)得1/ωn2＝ 2ξ/ωn＝解得ωn＝2 ξ＝由于ξ＝故σ％＝％ts（5％）＝3/(ξωn)＝3/()＝三、已知一個n階閉環(huán)系統(tǒng)的微分方程為1. 寫出該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)；2. 寫出該系統(tǒng)的特征方程；3. 當(dāng)，時，試評價(jià)該二階系統(tǒng)的如下性能：、和。當(dāng)t＝3T或4T時，響應(yīng)值與穩(wěn)態(tài)值之間的誤差將小于5～2%8．在欠阻尼的情況下，二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)有什么特點(diǎn)？答：在欠阻尼的情況下，二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的暫態(tài)分量為一振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的簡諧振蕩時間函數(shù)。 6．勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷什么系統(tǒng)的穩(wěn)定性？答：勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。調(diào)節(jié)時間 階躍響到達(dá)并保持在終值％誤差帶內(nèi)所需的最短時間；有時也用終值的％誤差帶來定義調(diào)節(jié)時間。上升時間 階躍響應(yīng)從終值的10％上升到終值的90％所需的時間；對有振蕩的系統(tǒng)，也可定義為從0到第一次達(dá)到終值所需的時間。答：臨界阻尼(ζ=1) 其時域響應(yīng)為 上式包含一個衰減指數(shù)項(xiàng)。其時域響應(yīng)必然包含兩個衰減的指數(shù)項(xiàng)，動態(tài)過程呈現(xiàn)非周期性，沒有超調(diào)和振蕩。《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》作業(yè)評講第2次第3章一、簡答 1. 單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是什么？單位斜坡函數(shù)的拉氏變換結(jié)果是什么？答：單位階躍函數(shù)的拉氏變換為Xr(s)=L[1(t)]=1/s單位斜坡函數(shù)的拉氏變換是Xr(s)=L[At]=1/s22．什么是極點(diǎn)和零點(diǎn)？答：高階系統(tǒng)傳遞函數(shù)一般可以表示為 （n≥m）式中：－zi（i＝1，…，m）系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)，又稱系統(tǒng)零點(diǎn)；－pj（i＝1，…，n）系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)，又稱系統(tǒng)極點(diǎn)。五、(10分)18．如圖2所示系統(tǒng)，求：(1)該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；(2)圖218．(1)開環(huán)傳遞函數(shù)為：(2) 六、(10分)19．對于圖3所示的系統(tǒng)，用勞斯穩(wěn)定判據(jù)確定系統(tǒng)穩(wěn)定時系數(shù)K的取值范圍。要求：(1)寫出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)(5分)；(2)要求系統(tǒng)閉環(huán)增益，調(diào)節(jié)時間，試確定參數(shù)K1，K2的值(10分)。16．傳遞函數(shù)的零點(diǎn)為_ （3 0），極點(diǎn)為 2， 。14．頻率特性包括__幅頻__特性和__相頻___特性。12．負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為____。10. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其時間常數(shù)為_2__。8．對于單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為_____。 ( 錯 )6. I型系統(tǒng)的開環(huán)增益為10，系統(tǒng)在單位斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為∝。 ，終止于開環(huán)零點(diǎn) B．起始于閉環(huán)極點(diǎn)，終止于閉環(huán)零點(diǎn) ，終止于閉環(huán)極點(diǎn) D．起始于開環(huán)零點(diǎn)，終止于開環(huán)極點(diǎn)二、判斷(共10分)4. 積分環(huán)節(jié)的幅頻特性，其幅值與頻率成正比關(guān)系。 B．線性時變系統(tǒng) D．任何系統(tǒng)2. 某二階系統(tǒng)的特征根為兩個互不相等的實(shí)數(shù)，則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為(B )。六、根據(jù)勞斯穩(wěn)定判據(jù)，得系統(tǒng)穩(wěn)定。 由系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線有由聯(lián)立求解的則系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為五、(10分)(1)要求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)；(2)若要求閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，試確定K的取值范圍。，則此系統(tǒng)在單位位階躍輸人下的穩(wěn)態(tài)誤差為________________。，系統(tǒng)的快速性越_________________。三、填空(每小題4分，共40分) (s) H(s) 8. 負(fù)實(shí)軸 0 1 90176。虛部數(shù)值越大，動分節(jié)時間越短。 A．滯后 B．超前 C．滯后超前 D．超前滯后二、判斷題(10分)4.（ 錯 ）一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s，說明對該環(huán)節(jié)串聯(lián)了一個徽分環(huán)節(jié)。A. B. 4 C. 2 D. 1(t)，輸出y(c)，傳遞函數(shù)G(s)，則正確的關(guān)系是( B )。應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)得：0＜K＜3六、(15分)由實(shí)驗(yàn)側(cè)得各最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，試分別確定各系統(tǒng)的傳遞畝數(shù)。該系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面，所級系統(tǒng)穩(wěn)定。( 錯 )3．系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差不儀與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸人無關(guān)。，終止于開環(huán)零點(diǎn) ，終止于閉環(huán)零點(diǎn)，終止于閉環(huán)極點(diǎn) ，終止于開環(huán)極點(diǎn)三、判斷題(10分)1．二階系統(tǒng)的超調(diào)量越大，則系統(tǒng)的快速性越差。 A．線性定常系統(tǒng) B．線性時變系統(tǒng) C．非線性系統(tǒng) D．任何系統(tǒng)2．某二階系統(tǒng)的特征根為兩個互不相等的實(shí)數(shù)，則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（B）。，則它們之間必有_______________點(diǎn)。8．建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的主要方法有_______________法和_______________法。，分子階次為m（n≧m）則其根軌跡有_______________條分支，其中_______________條分支終止于開環(huán)有限零點(diǎn)，_______________條分支終止于無窮遠(yuǎn)。，系統(tǒng)快速性越好。機(jī)電控制工程基礎(chǔ) 試題一、填空(每小題3分，共30分) 左半 無關(guān) . n m n—m 實(shí)驗(yàn)法 輸人量的拉氏變換 ，分子多項(xiàng)式的根被稱為系統(tǒng)的_______________.，其_______________均應(yīng)在s平面的_______________平面。五、(20分)設(shè)系統(tǒng)的特征方程為：為使系統(tǒng)穩(wěn)定，求K的取值范圍。( 錯 )3．實(shí)際的物理系統(tǒng)都是非線性的系統(tǒng)。 A．系統(tǒng)干擾的類型 B．系統(tǒng)干擾點(diǎn)的位置 C．系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布 D．系統(tǒng)的輸入三、判斷題(10分)1．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。 A．單調(diào)上升 B．等幅振蕩 C．衰減振蕩 D．振蕩發(fā)散2．傳遞函數(shù)G(s)=1/s表示(B )環(huán)節(jié)。 10．系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性和相頻指性有一一對應(yīng)關(guān)系，則它必是______________系繞。 8．建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的主要方法有______________法和______________法。6．開環(huán)傳遞函數(shù)的分母階次為n，分子階次為m(n≥m)，則其根軌跡有一條分支，和_______________條獨(dú)立漸近線。4．二階閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型為，其中稱為系統(tǒng)的_______________，為______________。2．系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端，此類系統(tǒng)稱為____________。(2)要求系統(tǒng)特征根的實(shí)部不大于一1，試確定增益K的取值范圍。( 錯 )3．線性系統(tǒng)穩(wěn)定，其開環(huán)極點(diǎn)一定均位于s平面的左半平面。 A．滯后 B．超前 C．滯后超前 D．超前滯后三、判斷題(10分)1．勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 A．0．25 B．4 C．2 D．12．已知線性系統(tǒng)的輸入sc(t)，輸出y(c)，傳遞函數(shù)G(s)，則正確的關(guān)系是( B )。10．實(shí)軸上二開環(huán)零點(diǎn)間有根軌跡，則它們之間必有_匯合點(diǎn)__點(diǎn)。8．單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為__。6．開環(huán)傳遞函數(shù)的分母階次為n，分子階次為m(n≥m)，則其根軌跡有__ n __條分支，其中，m條分支終止于_開環(huán)有限零點(diǎn)__，n—m條分支終止于_無窮遠(yuǎn)__。3．控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差大小取決于_系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù) 和____外輸入__。機(jī)電控制工程基礎(chǔ) 試題 一、填空(每小題3分，共30分)1. 在零初始條件下，_輸出量的拉氏變換 _與__ 輸入量的拉氏變換_之比稱為線性系統(tǒng)(或元件)的傳遞函數(shù)。19．各值如下： 五、(10分) 20．已知系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，試求從到的傳遞函數(shù)及從到的傳遞函數(shù)。( 對 )16．反饋控制系統(tǒng)是指正反饋。 A．滯后 B．超前 C．滯后超前 D．超前滯后三、判斷題(共10分)14．傳遞函數(shù)是物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，但不能反映物理系統(tǒng)的性質(zhì)，因而不同的物理系統(tǒng)不能有相同的傳遞函數(shù)。 A．線性定常系統(tǒng) B．線性時變系統(tǒng) C．非線性系統(tǒng) D．任何系統(tǒng)12．一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其時間常數(shù)為( C )。10．根據(jù)Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)的描述，如果開環(huán)是不穩(wěn)定的，且有P個不穩(wěn)定極點(diǎn)，那么閉環(huán)穩(wěn)定的條件是：當(dāng)由0→時，的軌跡應(yīng)該_逆時針_繞（－1，）點(diǎn)_ P/2_圈。8．系統(tǒng)的頻率特性是由描述的，稱為系統(tǒng)的_幅頻特性__；稱為系統(tǒng)的_相頻特性__。6．線性系統(tǒng)的特點(diǎn)是信號具有_齊次性__性和__疊加性_性。4．單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是__1/s__。2．控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為_開環(huán)控制系統(tǒng)__、_閉環(huán)控制系統(tǒng)__、_復(fù)合控制系統(tǒng)_。MuWFA5uxY7JvnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%MzXNQExJB8VK%W7m$ZA5JdkVWce9APz^FvJzwYWCcyAh*bnxBvaFQH8YHV$amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JvnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%MzFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNa