2022年2022年机械工程控制基础——练习题及答案 .pdf

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1、一、计算题1 已知系统传递函数: 求系统在单位阶跃信号、单位斜坡信号输入时的响应。2 设系统处于静止状态，当输入单位阶跃函数时其输出响应为2( )1tty teet0 试求该系统的传递函数和单位脉冲响应。)1)(2(24)()()(2sssssRsYsG3 试化简图所示的系统结构图，求传递函数7123471344233123212341( )( )( )11GG G G GC sG sR sG HG G HG G HG G G HG G G G H4 已知系统结构如图2-7 所示。1）求传递函数C(S)/R(S) 和 C(S)/N(S) 。2）若要消除干扰对输出的影响（即 C(S)/N(S)=

2、0） ，问0( )G s=？1232123( )( )K K KC sR sTSSK K K01234301243012123()()( )1( )(1)11G K KKKK G K KK SC sSTSKG K KN sS TSK K KTSS4012( )K SGsK K5 试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数)()(sRsC。11)(TsSGTtetc1)()1TtTeTttc )()2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - -

3、 - - - - 32132213211)()(GGGGGGGGGGsRsC6 系统结构图如图3-1 所示。（1）当 r(t)=t ， n(t)=t 时，试求系统总稳态误差；（2）当 r(t)=1(t) ，n(t)=0)时，试求 Mp，tp。C(s)图3-1N(s)4s(2s+1)0sse21eMp21ndpt7某控制系统如图所示。其中控制器采用增益为Kp的比例控制器，即Gc(s)=Kp试确定使系统稳定的Kp值范围。C(s)R(s)1s(0.1s+1)(0.2s+1)Gc(s)0Kp15 8 控制系统的结构图如图所示，若系统以频率=2rad/s持续振荡，试确定相应的参数K和的值Y(s)R(s)

4、K(s+1)s +s +2s+13 20.75 K=2 9 系统如图所示， 其中扰动信号n(t)=1(t) 。仅仅改变 K1的值，能否使系统在扰动信号作用下的误差终值为-0.099? C(s)R(s)K110(0.1s+1)(0.2s+1)(0.5s+1)N(s)E(s)不能10 已知系统特征方程为06363234ssss，判断该系统的稳定性，若闭环系统不稳定，指出在s平面右半部的极点个数。(要有劳斯计算表) S平面右半部有2 个闭环极点，系统不稳定。11 一控制系统的单位阶跃响应为tteetc10602 .12. 01)(,求1) 系统的闭环传递函数; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下

5、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2) 计算系统的无阻尼自然频率n和系统的阻尼比。;1267,610n12 已知闭环系统的特征方程如下：）01.023Ksss）036134234Kssss试确定系统稳定的K值范围。360;100KK14 一单位反馈控制系统的开环传递函数为)1.01(10)(sssG）求系统的静态误差系数pK、vK和aK；）当输入221021)(tataatr时，求系统的稳态误差。;0,10,14 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，

6、试绘制其开环频率特性的极坐标图。1( )(1)G sss；21( )(1)(12 )G ssss；15 绘制下列传递函数的Bode图：)204()6(2000)()2()17)(13)(1(100)1(2sssssGsss图 5-2 图 5-1图 5-3 图 5-4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 16 系统的开环传递函数为12( )(1)(1)KG ssT sT s其中，186Ks10. 02Ts，20. 0

7、3Ts。 （1）试用奈氏判据分析闭环系统的稳定性；（ 2）若要系统稳定，K 和1T,2T之间应保持怎样的解析关系。系统不稳定。12121()KTTTT17 设单位反馈控制系统开环传递函数21)(sassG试确定使相位裕量45的a值。42c84.0214a18绘制下列开环传递函数对应的博德图；若增益交界频率5c，求系统的增益K)02. 01)(2. 01()(2ssKssG19画出下列传递函数的乃氏图。这些曲线是否穿越G平面的负实轴？若穿越，则求出与负实轴交点的频率及相应的幅值)(jG。）)21)(1(1)(ssssG）)21)(1(1)(2ssssG）)1)(1(2)(ssssG20已知控制系统的开环传递函数为)10)(1()(sssKsG）求相位裕量等于60的K值；）在 1)所求的K值下，计算增益裕量gK。图 5-6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -