自控原理試卷解答18-課件

1、南方冶金學(xué)院考試試題紙（試卷編號(hào)：303069） 第5頁 共4頁參考答案（參考考試科目：自動(dòng)控制原理 考試日期： 年 月 日班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 成績(jī)： 1 求圖示機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)X0(s)/X1(s)。解：對(duì)于A點(diǎn)有： f2 (10) + K1(XiX0) + f1(20) = 0對(duì)于B點(diǎn)有： f1(10) + K2X1=0消除中間變量得：+ (+)0 + X0=+ (+)i + Xi則：=2 試化簡(jiǎn)圖中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求傳遞函數(shù)C(s)/R(s)和C(s)/N(s)。（a） 解： 當(dāng)N(s)=0時(shí)，求C(s)/R(s)；G1(s)RCH1G2(s) =當(dāng)R(s)=0時(shí)，=> G3

2、RCG2H1G1G1G3NCG1=> G3NCG1=>=（1+）（）=3 已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：G(s)=；試求輸入為r(t)=22tt2時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。解： 判斷穩(wěn)定性：D（s）=s(s+10)(s+5)+50=s3+15s2+50s+50S3 1 50 S2 15 50 S1 16.7 S0 50可見，勞斯表中首列系數(shù)全部大于零，該系統(tǒng)穩(wěn)定。 用靜態(tài)誤差系數(shù)法：依題意：K=50/5=10，v=1=2時(shí)， =2t時(shí)， 時(shí)， 4 設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，試概略繪出相應(yīng)的閉環(huán)根軌跡圖（要求確定分離點(diǎn)坐標(biāo)d）：解： n=3,根軌跡有三條； 起點(diǎn)：p1

3、=0, p2=2, p3=3； 終點(diǎn)：z=5,另兩條趨于無窮遠(yuǎn)； 實(shí)軸上根軌跡： 02， 35； 漸近線： nm=2條 a=0 a= 分離點(diǎn)： ，試根得：d=0.89故：概略繪出相應(yīng)的閉環(huán)根軌跡如圖所示。 5 已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為：G（s）H（s）=，試分析并繪制>T 和T>情況下的概略開環(huán)幅相曲線，并判斷閉環(huán)穩(wěn)定性。>T<T圖解5-5解：系統(tǒng)相頻特性為：分析：>T時(shí)：相角從1800先增加；當(dāng)=1/時(shí)，相角大約增至1450；之后相角又逐漸減小，最終趨于1800。P=0，N=0，Z=P2N=0，閉環(huán)穩(wěn)定。<T時(shí)：相角變化情況相反。P=0，N=1，Z=P2N=

4、2。閉環(huán)不穩(wěn)定。6 設(shè)開環(huán)離散系統(tǒng)如圖所示，試求開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。解：ZZG=解： 7 已知非線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示：圖中非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)，=（A0）。試用描述函數(shù)法確定：（1） 使該非線性系統(tǒng)穩(wěn)定，不穩(wěn)定以及產(chǎn)生周期運(yùn)動(dòng)時(shí)，線性部分的K值范圍；（2） 判斷周期運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，并計(jì)算穩(wěn)定周期運(yùn)動(dòng)的振幅和頻率。（1）解：畫出負(fù)倒描述函數(shù)曲線： = =,=1 =0N(A)單調(diào)降，也為單調(diào)降函數(shù)。 圖解8-17畫出G(j)曲線如圖解8-17所示：可看出：當(dāng)K從小到大變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)由穩(wěn)定變?yōu)樽哉?，最終不穩(wěn)定。求使lmG(j)=0的值：令： G(j)=9002arctg=1800得： arctg=450，=1令：|G（j）|= = 得出K值與系統(tǒng)特性之間的關(guān)系如下： K: 0 2 穩(wěn)定 自振 不穩(wěn)定(2)解：系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的。由自振條件：(A+6)K =2A+4解出： (K2of accountability, redress of orders and prohibitions. Strengthening the honesty and self-discipline of leading cadres