電氣自動(dòng)化專升本自動(dòng)控制仿真試題2

1、跨校專升本自動(dòng)控制原理模擬試題 6一、簡(jiǎn)答(本題共6道小題，每題5分,共30分1、畫(huà)出二階系統(tǒng)特征根的位置與響應(yīng)曲線之間的關(guān)系。2、通過(guò)二階系統(tǒng)的根軌跡說(shuō)明，增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)和增加開(kāi)環(huán)極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)根軌跡走 向的影響。3、 已知某環(huán)節(jié)的頻率特性曲線如下,求當(dāng)x(t=10sin5t輸入該環(huán)節(jié)的時(shí)候,系統(tǒng) 的輸出解析 表達(dá)式是什么？4、通常希望系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性，在低頻段和高頻段有較大的斜率，為什么?5、如果一個(gè)控制系統(tǒng)的阻尼比比較小，請(qǐng)從時(shí)域指標(biāo)和頻域指標(biāo)兩方面說(shuō)明該 系統(tǒng)會(huì)有什 么樣的表現(xiàn)？并解釋原因。6、 最小相位系統(tǒng)的Nyquist圖如下所示,畫(huà)出圖示系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的Bode圖,并判 斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性

2、。二、改錯(cuò)(本題共5道小題，每題5分,共25分1.微分方程的拉氏變換可以得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，系統(tǒng)傳遞函數(shù)的拉氏反變換 是微分方程。2傳遞函數(shù)描述系統(tǒng)的固有特性。其系數(shù)和階次都是實(shí)數(shù)，只與系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)而 與輸入量初始條件等外部因素?zé)o關(guān)。3. 頻率法不僅研究一個(gè)系統(tǒng)對(duì)不同頻率的正弦波輸入時(shí)的響應(yīng)特性，也研究系統(tǒng)對(duì)階躍信 號(hào)的響應(yīng)特性。4. 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的中頻段的長(zhǎng)度對(duì)相位裕量有很大影響，中頻段越長(zhǎng), 相位裕量越小。W k (j 4020-n /2-n ?( 35. Nyquist圖中(1k W j的:部分對(duì)應(yīng)Bode圖中OdB線以下的區(qū)段，Nyquist圖中的實(shí)軸對(duì)應(yīng)Bode圖中的

3、n線。三、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)(本題20分i s T s K s T K K s G m m f f1 1(1 (0?+?+?輸入信號(hào)為(1 ( (t bt a t r ?+=其中0K , m K , f K , i, f T , m T均為正數(shù),a和b為已知正常數(shù)。如果要求閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定,并且穩(wěn)態(tài)誤差ss e <0其中0& >0試求系統(tǒng)各參數(shù)滿足的條件四、試用梅遜增益公式求下圖中各系統(tǒng)信號(hào)流圖的傳遞函數(shù)C(s/R(s。(15分五、(本題20分設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)102. 0(101.0( (+=s s s K s G要求：(1畫(huà)出準(zhǔn)確根軌跡(至少校驗(yàn)三點(diǎn)

4、，包括與虛軸交點(diǎn)；(2確定系統(tǒng)的臨界穩(wěn)定開(kāi)環(huán)增益 K c;(3當(dāng)一個(gè)閉環(huán)極點(diǎn)是-5的時(shí)候，確定此時(shí)的其他極點(diǎn)。六、已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻漸近特性曲線如圖所示1試確定系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；2求解系統(tǒng)的相位裕量，并判斷穩(wěn)定性；低頻段斜率大可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，高頻段斜率大可以更好地排除高頻干擾；解:首先系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的，系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為0 (23=+K s s T T s T T m f m f式中,i K K K K m f /0=,為系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，各參數(shù)滿足:K>0, 0 (>-+f m m f T KT T T即穩(wěn)定條件為mf m T T T Tf K +<<0 由于本例是 I 型系統(tǒng)，其 p K =, v K =K故在 r(t=(a+bt? 1(t作用下，其穩(wěn)態(tài)誤差0 & <=K b e s必有K>0&于是，即能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，又滿足