西南大学2020年春季机械工程控制基础 【0933】大作业课程考试参考答案.pdf

西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷学期：2020 年春季课程名称【编号】：机械工程控制基础【0933】A 卷考试类别:大作业满分：100 分一、简答题（本大题共一、简答题（本大题共 2 2 小题，必做，每小题小题，必做，每小题 1010 分，共分，共 2020 分）分）1.线性定常系统时间响应的性质是什么？答：系统时域响应通常由稳态分量和瞬态分量共同组成，前者反映系统的稳态特性，后者反映系统的动态特性。线性定常系统对输入信号微分的响应等于系统对该输入信号响应的微分，线性定常系统对输入信号积分的响应等于系统对该输入信号响应的积分。2.影响系统稳态误差的因素有哪些？答：原理性误差为了跟踪输出量的期望值和由于外扰动作用的存在，控制系统在原理上必然存在的一类稳态误差。当原理性稳态误差为零时，控制系统称为无静差系统，否则称为有静差系统。原理性稳态误差能否消除，取决于系统的组成中是否包含积分环节（见控制系统的典型环节）。-1-实际性误差系统的组成部件中的不完善因素（如摩擦、间隙、不灵敏区等）所造成的稳态误差。这种误差是不可能完全消除的，只能通过选用高精度的部件，提高系统的增益值等途径减小。二、计算题（本大题共二、计算题（本大题共 6 6 小题，其中第小题，其中第 1 1、2 2 小题必做，第小题必做，第 3 3、4 4 小题任意选小题任意选做做 1 1 题，题，第第 5 5、6 6 小题任意选做小题任意选做 1 1 题，题，共计做共计做 4 4 小题，小题，每小题每小题 2020 分，分，共共 8080 分）分）1.某单位反馈的位置控制系统，其开环传递函数为Gs（1）该系统的特征参量n和；（2）系统的最大超调量Mp、上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts。4，试求ss 12.某开环控制系统的传递函数为Gs50，分别求控制22s 0.0025 s 20.0025s 1信号为rt1，rt t，rt 0.5t2的稳态误差ess。-2-3.已 知 系 统 的 闭 环 传 递 函 数 为Gs7，当 输 入 信 号 为3s 2xit21sint 453时，试求该系统稳态响应。74.某 单 位 反 馈 控 制 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为Gsxit sin t 30时，试求系统的稳态输出。10，当系统在输入信号s 1-3-5.某系统的特征方程为s5 2s4 14s3 88s2 200s 800 0，试用劳思判据判断该系统的稳定性。劳斯数列中第一列元素均大于零，系统满足稳定的充分条件，因此，系统是稳定的。6.已知某系统的传递函数为Gs系统的稳定性。10，试用劳思判据判断该5432s s 2s 2s 3s 5答：(1)令控制系统闭环传递函数的分母等于零，得到系统的特征方程式，即 s3+21s2+10s+10=0特征方程式的各项系数均大于零，满足控制系统稳定的必要条件。(2)由特征方程系数构成的劳斯数列为-4-