自控复习题(答案.doc
精选优质文档-倾情为你奉上复习题一、 填空题1、典型二阶振荡环节，当0<<0.707时，谐振频率与自然频率 的关系是 ；2、反馈控制系统是根据给定值和_的偏差进行调节的控制系统；3、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ；4、负反馈根轨迹起始于 ；5、当开环增益一定时，采样周期越 ，采样系统稳定性越 ； 6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和_； 7、理想继电特性的描述函数是 ；9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为20dBdec的直线，则系统存在 个积分环节。10、串联超前校正后，校正前的穿越频率C与校正后的穿越频率的关系，是 。11、对1800根轨迹，始于 。 12、当开环增益一定时，采样周期越大，采样系统稳定性越 ；13、传递函数的定义是 。14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的 条件。15、要求系统快速性和稳定性好，则闭环极点应在 附近。16、比例微分环节G(s)=1+Ts的相频特性为=_。17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为 ；18、比例微分环节G(s)=1+Ts的幅频特性为=_。19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为40dBdec的直线，则系统有 个积分环节存在。20、串联滞后校正后，校正前的穿越频率C与校正后的穿越频率的关系，是 。21、对1800根轨迹，实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。 22、当采样周期一定时，加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ； 28、零阶保持器的传递函数是 29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关；31、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ；32、要求系统快速性好，则闭环极点应距虚轴较 ；33、当采样周期一定时，加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ； 34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ；35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 36、线性定常系统的稳态误差与 、 有关37、在伯德图中反映系统动态特性的是 ；38、对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比则超调量。39、线性定常系统的稳定的必要条件是 40、系统根轨迹方程式为 41、单位负反馈系统的开环传函为G(s)，其闭环传函为 ;简答5.某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(-Ts+1),作奈氏图，讨论其稳定性。 系统的p=1，z=1，系统不稳定。二、计算1、已知系统结构如图示：a = 0 时，确定系统的阻尼比、自然频率n和单位阶跃作用下系统输出表式，超调量%及稳态误差ess 。当要求系统具有最佳阻尼比时确定参数a值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess。as-R(s)E(s)C(s)- 所以： ， =30.6% ess=0 2某负反馈系统，开环传函为，试作出系统的根轨迹,并求1）系统阻尼比=0.5的主导极点时的K值，并估算%、ts 。2）临界稳定时的K值。1). 系统三个开环极点：p1=0，p2=-1，p3=-2,无有限零点，有三条根轨迹，起于0,-1,-2，终于无穷远处；渐近线方程：；实轴上根轨迹为:0,-1,-2,-)；分离点d：；得：d=-0.42；与虚轴的交点：由特征方程：S3+3s2+2s+K=0，将s=j代入，得：K=6，；得根轨迹如下：-1××-2×j，它与根轨迹的交点为：第三个极点为：得：s3=-2.34所以将s1 t和s2作为主导极点，降阶的二阶系统的传函为：系统的；所以有：s2)、解：系统开环极点为：p1=0,p2=-1,p3=-2 为根轨迹起点，三条根轨迹到无穷远处。渐近线为： 系统特征方程为： 将s=j代入，得：=2时，临界的K=6,所以系统在时稳定3、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如题图所示，试求该系统的开环传递函数G(s)；估算相角裕量说明是否稳定；说明系统右移十倍频程时系统是否稳定。0.211020202020lgA()/dBL(dB)-40-20-20-40121040(a) (b)(a)解：由图可知：系统的传函为：系统稳定。(b)由图可知：系统的传函为：系统稳定。L(dB)-40-20-20-400.10.214 105020L/db0 (c) (d)(c)、解：由图可知：系统的传函为：系统稳定。(d)-40(dB/dec)-40(dB/dec)-20(dB/dec)-0.11L()(dB)20)0)L(dB)-40-20-400.110100 (e) (f)(e)由图可写出系统的传函为：，由图可得出得：K=0.1,所以： (f)解： 而由图可知：，所以:所以:（没找到）4、设离散系统如图示，试问：1)当T=0.1s时,系统是否稳定。2)当r(t)为单位阶跃信号时,试计算稳态误差e()及系统的输出C（Z）。-Te*(t)e(t)c(t)r(t)KtsR(s)E(s)C(s)-K15、已知系统结构如图示：1）要使=0.5，n=5则Kt，1为多少？并求阶跃作用下系统输出表式和超调量% 。2）保持K1不变，当要求系统具有最佳阻尼比时确定Kt值及求单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess 。解：1)系统开环传函为：与标准式比较，得：，得：系统阶跃响应： 超调量： 2)由标准式比较得：得由于系统为阶系统，系数大于零，满足稳定的条件，所以：6、某反馈控制系统如图所示（K>0）：（1）绘制奈奎斯特图；（2）试讨论系统的稳定的稳定性。-R(s)C(s)e(t)u(t)u*(t)r(t)c(t)_e*(t)7、设离散系统如图示，其中采样周期，试问：1)当T=1s时,r(t)=1+t,试求静态速度误差系数及稳态误差e()。解：系统开环脉冲传函为： 闭环特征方程为：，闭环极点为：要单位圆内，系统稳定，则静态位置误差系数为：；静态速度误差系数为：；所以稳态误差为：e(t)u(t)u*(t)r(t)c(t)_e*(t)8、采样系统如图示，其中采样周期T=1s, 当输入为单位斜坡输入时，求系统的稳态误差 e()。 解：系统开环脉冲传函为： 闭环特征方程为：，闭环极点为：要单位圆内，系统稳定，则静态位置误差系数为：；静态速度误差系数为：；所以稳态误差为：（没找到）9某负反馈系统，开环传函为，试作出系统的根轨迹,并求1）系统主导极点为最佳阻尼比时的K值，并估算%、ts 。2）当取K=2时，求：时，系统的稳态误差ess10、系统方框图如下,用两种方法求出传递函数。G1(s)G2(s)H1(s)G3(s)H2(s)G4(s)-R(s)C(s)解：1)系统开环传函为：与标准式比较，得：，得：系统阶跃响应： 超调量：11、图示系统，画出动态结构图，并求传函。u1u0CRRRCC12、已知系统结构如图示：R(s)为输入，N(s)为于拢系统单位阶跃响应的超调量为16.3%，峰值时间为1秒，试求K及a值。as-R(s)C(s)K-N(s)E(s)N(s)=1(t),R(s)=1(t)时，求ess 1) 系统开环传函为： 而根据条件可知： （1） （2） 解得：=0.5，n=3.6所以： a=2.6 2)系统为型系统 13、求图示系统输出 Z 变换c(z)R(S)G3(s)H(s)G1(s)G2(s)C(s)- 答 14、综合题 （10分）设离散系统如图示，其中采样周期T=0.2s,K=10,r(t)=1+t+t2/2,试计算稳态误K0.5s-Te*(t)e(t)c(t)r(t)差e()。解： 所以：,稳态误差为：15、分析题（每小题10分，共20分）1、某负反馈系统，开环传函为，试作出>T 和 <T时的根 轨迹（，T>0）,并讨论其稳定性。1、 <T时，系统不稳定。 >T时，系统稳定。16、 某单位负反馈系统，开环传函为，试作出根轨迹,并讨 论其稳定性。解：起点：，实轴上的 根轨迹： 渐近线：+j 根轨迹与虚轴交点： 令，有 得， 所以，时，系统不稳定.(没找到)17、试用描述函数法说明图示系统是否存在自振点。1-12ycxr=0-1描述函数2偶极子。3某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(Ts-1),作奈氏图，讨论其稳定性。4稳定节点5谐波线性化6主导极点。7某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(-Ts+1),作奈氏图，讨论其稳定性。8稳定焦点9、传递函数：10、脉冲传递函数专心-专注-专业
