自動(dòng)控制原理精彩試題及問題詳解-展示頁
2025-08-01 07:26本頁面
【正文】 uth穩(wěn)定判據(jù)（2題）1)2) 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，要求閉環(huán)特征根的實(shí)部均小于1，求K值應(yīng)取的范圍。2. 對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：____穩(wěn)定性_________、___準(zhǔn)確性_______和快速性。3．4． 二、系統(tǒng)的微分方程為 ：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ：因此 利用拉普拉斯終值定理及圖上的穩(wěn)態(tài)值可得：所以 10/ k= ，從而求得k = N/m由系統(tǒng)得響應(yīng)曲線可知，系統(tǒng)得超調(diào)量為，由二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的計(jì)算公式 解得 由響應(yīng)曲線得，峰值時(shí)間為3s，所以由解得 由系統(tǒng)特征方城可知 所以 三、1）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為比較 二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式，可得而，所以2）由題意知，該系統(tǒng)是個(gè)線性系統(tǒng)，滿足疊加原理，故可以分別求取，和分別作用于系統(tǒng)時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差和，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就等于。2． 斜率為十倍頻程。（合計(jì)20分, 共2個(gè)小題，每題10分）自動(dòng)控制原理模擬試題3答案答案一、 簡(jiǎn)答題1． 如果二階控制系統(tǒng)阻尼比小，會(huì)影響時(shí)域指標(biāo)中的超調(diào)量和頻域指標(biāo)中的相位裕量。2） 計(jì)算超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。 四、已知最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線如圖所示，位于兩個(gè)交接頻率的幾何中心。求、和的值。4. 用根軌跡分別說明，對(duì)于典型的二階系統(tǒng)增加一個(gè)開環(huán)零點(diǎn)和增加一個(gè)開環(huán)極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)根軌跡走向的影響。自動(dòng)控制原理一、簡(jiǎn)答題：（合計(jì)20分, 共4個(gè)小題，每題5分）1. 如果一個(gè)控制系統(tǒng)的阻尼比比較小，請(qǐng)從時(shí)域指標(biāo)和頻域指標(biāo)兩方面說明該系統(tǒng)會(huì)有什么樣的表現(xiàn)？并解釋原因。2. 大多數(shù)情況下，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常要求開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線在穿越頻率處的斜率為多少？為什么？3. 簡(jiǎn)要畫出二階系統(tǒng)特征根的位置與響應(yīng)曲線之間的關(guān)系。二、已知質(zhì)量彈簧阻尼器系統(tǒng)如圖(a)所示，其中質(zhì)量為m公斤，彈簧系數(shù)為k牛頓/米，阻尼器系數(shù)為牛頓秒/米，當(dāng)物體受F = 10牛頓的恒力作用時(shí)，其位移y(t)的的變化如圖(b)所示。(合計(jì)20分)圖(a) 圖(b)三、已知一控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下，（合計(jì)20分, 共2個(gè)小題，每題10分）1） 確定該系統(tǒng)在輸入信號(hào)下的時(shí)域性能指標(biāo)：超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間和峰值時(shí)間；2） 當(dāng)時(shí)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。1） 計(jì)算系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)、斜坡信號(hào)和加速度信號(hào)的穩(wěn)態(tài)精度。（合計(jì)20分, 共2個(gè)小題，每題10分）[,]五、某火炮指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，系統(tǒng)最大輸出速度為2 r/min，輸出位置的容許誤差小于，求：1） 確定滿足上述指標(biāo)的最小K值，計(jì)算該K值下的相位裕量和幅值裕量；2） 前向通路中串聯(lián)超前校正網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算相位裕量。根據(jù)超調(diào)量和相位裕量的計(jì)算公式可以得出結(jié)論?？梢员ＷC相位裕量在之間。A） 單獨(dú)作用時(shí)，由系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)知，系統(tǒng)的開環(huán)增益，所以系統(tǒng)對(duì)的穩(wěn)態(tài)誤差為：B） 單獨(dú)作用時(shí)，系統(tǒng)的方塊圖為系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：頻率特性為：當(dāng)系統(tǒng)作用為時(shí)，所以系統(tǒng)的輸出為：所以系統(tǒng)的誤差為：四、解：1）開環(huán)傳遞函數(shù)因?yàn)槭恰癐I”型系統(tǒng)所以對(duì)階躍信號(hào)、斜坡信號(hào)的穩(wěn)態(tài)誤差為0；而加速度誤差系數(shù)為：因而對(duì)單位加速度信號(hào)穩(wěn)態(tài)誤差為2）所以五、解：1） 系統(tǒng)為I型系統(tǒng)，所以可以求得令,得2）加入串聯(lián)校正后，開環(huán)傳遞函數(shù)為求得單項(xiàng)選擇題（16分）（扣分標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)：一空一分）1．根據(jù)控制系統(tǒng)元件的特性，控制系統(tǒng)可分為（ B ）反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng) 線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng) 定值控制系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng) 連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)2．系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能包括（ C ）A. 穩(wěn)定性、平穩(wěn)性 B．快速性、穩(wěn)定性 C．平穩(wěn)性、快速性 D．穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性3．系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（ C ） A．與輸入信號(hào)有關(guān) B．與輸出信號(hào)有關(guān)C．完全由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定 4．傳遞函數(shù)反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，它與下列哪項(xiàng)因素有關(guān)？（ C ）A. 輸入信號(hào) B．初始條件 C．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù) D．輸入信號(hào)和初始條件D．既由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定，也與輸入信號(hào)有關(guān)5．設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（S）＝ ，則系統(tǒng)的阻尼比為（ A ）A． B．1
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