自動(dòng)控制原理典型習(xí)題.pdf

自動(dòng)控制原理 典 型 習(xí) 題 第一章 自動(dòng)控制的一般概念 1 1 圖1 1是液位自動(dòng)控制系統(tǒng)原 理示意圖 在任意情況下 希望液 面高度c維持不變 試說明系統(tǒng)工作 原理并畫出系統(tǒng)方塊圖 圖1 1 液位自動(dòng)控制系統(tǒng) 1 2 圖1 2 a 和 b 均為自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng) 設(shè)空載時(shí) 圖 a 與 b 發(fā)電機(jī)端電壓均為110V 試問帶上 負(fù)載后 圖 a 與 b 哪個(gè)系統(tǒng)能保持110V電壓不變 哪個(gè)系統(tǒng)的電壓會(huì)稍低于110V 為什么 圖1 2 自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng) 1 3 下列各式是描述系統(tǒng)的微分方程 其中c t 為輸出量 r t 為輸入量 試判斷哪些是線性定常 或時(shí)變系統(tǒng) 哪些是非線性系統(tǒng) 2 2 2 5 dt trd ttrtc 8 6 3 2 2 3 3 trtc dt tdc dt tcd dt tcd dt tdr trtc dt tdc t 3 5cos ttrtc t dr dt tdr trtc 5 6 3 2 trtc 6 6 0 ttr t tc 第二章 線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 2 1 設(shè)機(jī)械系統(tǒng)如圖2 1所示 其中 i x是輸入 位移 0 x是輸出位移 試分別列寫各系 統(tǒng)的微分方程式 圖2 1 機(jī)械系統(tǒng) PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 2 2 設(shè)初始條件均為零 試用拉氏變換法求解下列微分方程式 并概略繪制x t 曲線 指出各方程 式的模態(tài) 1 2ttxtx 1Ts s 1s K s H s G 2 試分析并繪制 和 T 情況下的概略開環(huán)幅相曲線 5 4 已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為 1sT s 1sT K s G 1 2 1 2 當(dāng)取 時(shí) o 180 j G 當(dāng)輸入為單位速度信號(hào)時(shí) 系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)誤差為 0 1 試寫出系統(tǒng)開環(huán)頻率特性表達(dá)式 G s s s G n n 2 2 s s s s s H s G 15012 10 2 258 256 9 6 2 2 sss ss sG PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 5 5 已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為 試分別計(jì)算 和 時(shí) 開環(huán)頻率特性的幅值 A 和相位 5 6 繪制下列傳遞函數(shù)的對(duì)數(shù)幅頻漸近特性曲線 1 1s8 1s2 2 s G 2 1 2 s 1ss s 1 1 0 s 8 s G 2 5 7 已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻漸近特性曲線 如圖 5 2 所示 試確定系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) 圖 5 2 題 5 7 系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性 5 8 已知下列系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù) 參數(shù) K T T 2 1 1sT 1sT 1sT K s G 321 1sT 1sT s K s G 21 1Ts s K s G 2 1sT s 1sT K s G 2 2 1 3 s K s G 3 21 s 1sT 1sT K s G 1sT 1sT 1sT 1sT s 1sT 1sT K s G 4321 65 1Ts K s G 1Ts K s G 1Ts s K s G 其系統(tǒng)開環(huán)幅相曲線分別如圖 5 3 1 10 所示 試根據(jù)奈氏判據(jù)判定各系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性 若系統(tǒng)閉環(huán)不穩(wěn)定 確定其 s 右半平面的閉環(huán)極點(diǎn)數(shù) 圖 5 3 題 5 8 系統(tǒng)開環(huán)幅相曲線 5 9 已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)形如 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 1s 1Ts s K s G 試根據(jù)奈氏判據(jù) 確定閉環(huán)穩(wěn)定條件 1 T 時(shí) K 值的范圍 2 K 10 時(shí) T 值的范圍 3 K T 值的范圍 5 10 設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 試確定相角裕度為 45 時(shí)參數(shù) 的值 5 11 對(duì)于典型二階系統(tǒng) 已知參數(shù) 試確定截止頻率 C和相角裕度 5 12 對(duì)于典型二階系統(tǒng) 已知 ts 試計(jì)算相角裕度 第六章 自動(dòng)系統(tǒng)的校正 參見教材 P26