自控复习题(答案)
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复习题一、 填空题1、典型二阶振荡环节,当0<ξ<0.707时,谐振频率m ω与自然频率n ω 的关系是 ;2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统;3、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ;4、负反馈根轨迹起始于 ;5、当开环增益一定时,采样周期越 ,采样系统稳定性越 ;6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________;7、理想继电特性的描述函数是 ;9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-20dB /dec 的直线,则系统存在 个积分环节。
10、串联超前校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
11、对1800根轨迹,始于 。
12、当开环增益一定时,采样周期越大,采样系统稳定性越 ; 13、传递函数的定义是 。
14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的 条件。
15、要求系统快速性和稳定性好,则闭环极点应在 附近。
16、比例微分环节G(s)=1+T s 的相频特性为)(ωA =_______________。
17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为 ; 18、比例微分环节G(s)=1+T s 的幅频特性为)(ωA =_______________。
19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-40dB /dec 的直线,则系统有 个积分环节存在。
20、串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
21、对1800根轨迹,实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。
22、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。
27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ;28、零阶保持器的传递函数是29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关; 31、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ; 32、要求系统快速性好,则闭环极点应距虚轴较 ;33、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ;34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ; 35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为36、线性定常系统的稳态误差与 、 有关 37、在伯德图中反映系统动态特性的是 ;38、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ 则超调量 。
自动1. 对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面: 稳定性 、 快速性 、 准确性 。
2. 反馈控制系统的工作原理是按 偏差 进行控制,控制作用使 偏差 消除或减小,保证系统的输出量按给定输入的要求变化。
3. 系统的传递函数只与系统 本身 有关,而与系统的输入无关。
4. 自动控制系统按控制方式分,基本控制方式有:开环控制系统 、 闭环控制系统 、混合控制系统 三种。
5. 传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位 阶跃 响应。
6. 线性连续系统的数学模型有 电机转速自动控制系统。
7. ★系统开环频率特性的低频段,主要是由 惯性 环节和 一阶微分 环节来确定。
8. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近(-1,j0)点的程度表征了系统的相对稳定性,它距离(-1,j0)点越 远 ,闭环系统相对稳定性就越高。
9. 频域的相对稳定性常用 相角裕度 和 幅值裕度 表示,工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。
10. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)G S s s =+,则其开环频率特性是2-2.0tan -)(1πωωϕ-= ,开环幅频特性是424252)(A ωωω+=,开环对数频率特性曲线的转折频率为 。
11. 单位负反馈系统开环传递函数为2()(5)G S s s =+,在输入信号r(t)=sint 作用下,,系统的稳态输出c ss (t)= , 系统的稳态误差e ss (t)= .12. 开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。
开环系统的低频段表征闭环系统的 稳定性 ;开环系统的中频段表征闭环系统的 动态性能 ;开环系统的高频段表征闭环系统的 抗干扰能力 。
自动控制原理填空题复习(二)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 输入量 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按 参考输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 G 1(s)+G 2(s) (用G 1(s)与G 2(s) 表示)。
一、填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。
2、传递函数为[12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_,极点为_-2__,增益为_____2_______。
3、构成方框图的四种基本符号是:信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。
4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。
5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。
6、已知一系统单位脉冲响应为t(-=,则该系统的传递)g5.1et6函数为。
7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。
8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。
9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。
当n-m≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n个极点之和。
10、已知一系统单位脉冲响应为t(-=,则系统的传递)teg25.13函数为_ _。
11、当∞ω时比例微分环节的相位是: A.90→A. 90B. 90-C. 45D. 45-12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面,在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。
13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆_内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。
14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差e,则:B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 =ssA.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统1sG在单位斜坡信号作用下,系统的稳态=Ts)(+1误差为T 。
期末复习题概念题一、填空题1、把输出量直接或间接地反馈到输入端,形成闭环参和控制的系统,称作 闭环控制系统 。
2、传递函数反映系统本身的瞬态特性,和本身参数和结构 有关 ,和输入和初始条件无关 。
3、最大超调量只决定于阻尼比ξ,ξ越小,最大超调量越 小 。
4、已知系统频率特性为151+ωj ,当输入为t t x 2sin )(=时,系统的稳态输出为110)101t tg --。
5、校正装置的传递函数为TsaTss G c ++=11)(,系数a 大于1,则该校正装置为 超前 校正装置。
6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率,那么采样频率s ω满足条件max 2s ωω≥ 时,采样函数)(*t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。
二、 单选题1、闭环控制系统的控制方式为 D 。
A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零,则该系统的开环传递函数可能是 D 。
A.1+Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. )(2a s s K+3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示,其开环右半S 平面极点数P=0,系统型号1v =,则系统 A 。
1-jA.稳定B.不稳定C.临界稳定D. 稳定性不能确定4、串联滞后校正是利用 B ,使得系统截止频率下降,从而获得足够的相角裕度。
A . 校正装置本身的超前相角B .校正装置本身的高频幅值衰减特性C .校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减D .校正装置富裕的稳态性能 5、设离散系统闭环极点为i i i z j σω=+,则 C 。
A .当0i ω=时,其对应的阶跃响应是单调的;B .当0i σ<时,其对应的阶跃响应是收敛的;C 221i i σω+<时,其对应的阶跃响应是收敛的;D .当0i ω=时,其对应的阶跃响应是等幅振荡。
一、单项选择题:1. 线性系统和非线性系统的根本区别在于 ( C )A .线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入。
B .线性系统无外加输入,非线性系统有外加输入.C .线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理。
D .线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理。
2.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的 ( B )A .代数方程B .特征方程C .差分方程D .状态方程 3. 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 ( D )A .脉冲函数B .斜坡函数C .抛物线函数D .阶跃函数4.设控制系统的开环传递函数为G (s)=)2s )(1s (s 10++,该系统为 ( B )A .0型系统B .I 型系统C .II 型系统D .III 型系统5.二阶振荡环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为 ( B )A .—270°B .—180°C .—90°D .0°6. 根据输入量变化的规律分类,控制系统可分为 ( A )A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B 。
反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统7.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G (s ),反馈通道的传递函数为H (s ),则其等效传递函数为 ( C )A .)s (G 1)s (G + B .)s (H )s (G 11+C .)s (H )s (G 1)s (G +D .)s (H )s (G 1)s (G -8. 一阶系统G (s )=1+Ts K的时间常数T 越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间 ( A )A .越长B .越短C .不变D .不定9.拉氏变换将时间函数变换成 ( D )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数10.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下 ( D )A .系统输出信号与输入信号之比B .系统输入信号与输出信号之比C .系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D .系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 11.若某系统的传递函数为G(s )=1Ts K+,则其频率特性的实部R (ω)是 ( A ) A .22T 1Kω+B .-22T 1Kω+C .T1K ω+D .—T1Kω+12。
自控仪表重点复习题及参考答案一、填空题1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关)(压力变送器)(差压变送器)(压力表)(差压表)2.从大的面来看,成品油管道常有的阀门执行机构有(电动执行机构)(电液执行机构)3.压力变送器是将压力信号转换为标准(电流信号)或(电压信号)的仪表。
4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。
在长输管道中应用较为广泛的是(电容式)压力传感器。
5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生(位移)以驱使微动开关工作的压力控制仪表。
6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的(测温元件)7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为(热电势)进行温度测量的测温仪表。
8.热电阻是利用导体在温度变化时本身(电阻)也随着发生相应变化的特性来测量温度的。
9.涡轮式流量计是一种(速度)式流量计。
10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大,所以,在流量计节流板前后必须留有适当长度(直管段)11.转子流量计是属于(恒压)降流量计。
12.在使用过程中,当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本法是:(进行排污处理)。
13.开关型球阀在使用时,要么(全开),要么(全关),不能打在(中间位),否则会损坏球面,造成阀体漏。
14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现(联锁报警)15.流量计的种类很多,有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、(叶轮式流量计)、(振动式流量计)、(电磁流量计)、(超声波流量计)、(量热式流量计)、(质量流量计)等。
16.密度计的测量原理多种多样,其中智能化程度较高、测量精度较高、测量式较先进、运行较稳定的密度计主要有:(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。
17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度,仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。
《自动控制理论》(高起专) 课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.开环对数频率特性沿ω轴向左平移时 (B )A .c ω减少,γ增加 B. c ω减少,γ不变 C. c ω增加,γ不变 D. c ω不变,γ也不变2.某0型单位反馈系统的开环增益为K ,则在2()1/2r t t =输入下,系统的稳态误差为 (B )A .0 B. ∞ C. 1/K D. */A K3.单位反馈系统的开环传递函数()G s =,其幅值裕度h 等于 (D )A .0 B. dB C. 16dB D. ∞ 4.欠阻尼二阶系统的,n ξω,都与 (C )A .%σ有关 B. %σ无关 C. p t 有关 D. p t 无关5.两典型二阶系统的超调量%σ相等,则此两系统具有相同的 (B ) A .自然频率n ω B. 相角裕度γ C .阻尼振荡频率d ω D. 开环增益K6.最小相角系统闭环稳定的充要条件是 (A )A .奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点 B. 奈奎斯特曲线包围(-1,j0)点 C .奈奎斯特曲线顺时针包围(-1,j0)点 D. 奈奎斯特曲线逆包围(-1,j0)点 7.典型二阶系统,当0.707ξ=时,无阻尼自然频率n ω与谐振频率r ω之间的关系为 (B ) A .r n ωω> B. r n ωω<C .r n ωω≥ D. r n ωω≤ 8. 已知串联校正装置的传递函数为0.2(5)10s s ++,则它是 (C )A .相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C .相位超前校正 D. A 、B 、C 都不是9. 二阶系统的闭环增益加大 (D )A .快速性越好 B. 超调量越大 C. 峰值时间提前 D. 对动态性能无影响10.系统的频率特性 (A )A .是频率的函数 B. 与输入幅值有关 C .与输出有关 D. 与时间t 有关 11、两典型二阶系统的超调量%σ相等,则此两系统具有相同的 (B ) A .自然频率n ω B. 相角裕度γC .阻尼振荡频率d ω D. 开环增益K 12、单位反馈系统的开环传递函数()G s =h 等于 ( D )A .0 B. dB C. 16dB D. ∞13、 已知串联校正装置的传递函数为0.2(5)10s s ++,则它是 ( C )A .相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C .相位超前校正 D. A 、B 、C 都不是 14、开环系统Bode 图如图所示,对应的开环传递函数()G s 应该是 ( A )A .2111s sωω-+ B.2111ssωω+-C.1211s sωω-+ D.2111ssωω--15、单位反馈最小相角系统的开环对数频率特性如图所示,要用串联校正方式使校正后系统满足条件*4c ω≥,*050γ≥,则应采用 ( C )A .超前校正 B. 迟后校正C .迟后超前校正 D. 用串联校正方式不可能满足校正要求 16、典型二阶系统的超调量越大,反映出系统 (D ) A .频率特性的谐振峰值越小 B. 阻尼比越大 C .闭环增益越大 D. 相角裕度越小 17、系统的频率特性 ( A )A .是频率的函数 B. 与输入幅值有关 C .与输出有关 D. 与时间t 有关 18、典型欠阻尼二阶系统,当开环增益K 增加时,系统 (B )A .阻尼比ξ增大,超调量%σ增大 B. 阻尼比ξ减小,超调量%σ增大 C .阻尼比ξ增大,超调量减小 D. 无阻尼自然频率n ω减小19、下图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。
机械工程控制基础复习题第一部分 选择题1. 关于反馈正确的说法是:( D )。
A .反馈实质上就是信号的并联B .正反馈就是输入信号与反馈信号相加C .反馈都是人为加入的D .反馈是输出以不同的方式对系统作用2.对于控制系统,反馈一定存在于( B )中。
A .开环系统 B .闭环系统 C .线性定常系统 D .线性时变系统 3. 闭环自动控制的工作过程是( C )。
A .测量系统输出的过程B .检测系统偏差的过程C .检测偏差并消除偏差的过程D .使系统输出不变的过程 4. 某典型环节的 5. 传递函数是Tss G 1)(=,则该环节是( B )。
A .惯性环节 B .积分环节 C .微分环节 D .比例环节 6. 关于叠加原理说法正确的是( C )。
A .对于作用于系统同一点的几个作用才能用叠加原理求系统的总输出B .叠加原理只适用于线性定常系统C .叠加原理只适用于线性系统D .叠加原理适用于任何系统7. 设一阶系统的传递函数为523+s ,则其时间常数和增益是( C )。
A .2,3 B .2,32 C .52,53 D .25,238. 设一个系统的传递函数为e ss τ-⋅+121,则该系统可看作是由( A )串联而成。
A .惯性环节和延时环节B .比例环节、惯性环节和延时环节C .惯性环节和导前环节D .比例环节、惯性环节和导前环节 9. 以下传递函数属于振荡环节的是( C)。
A .23122+++s s sB .2312++s sC .112++s sD .1122+++s s s10. 以下关于线性系统时间响应正确的说法是( C)。
A .时间响应就是系统输出的稳态值B .由单位脉冲响应和单位阶跃响应组成C .由强迫响应和自由响应组成D .与系统初始状态无关11. 一阶系统的传递函数为27+s ,若允许误差为2%,则其调整时间为( B )。
A .8B .2C .7D .3.512. 二阶欠阻尼系统的上升时间为( C )。
第一章 自动控制的一般概念习题及答案1-1 根据题1-15图所示的电动机速度控制系统工作原理图,完成:(1) 将a ,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态;(2) 画出系统方框图。
解 (1)负反馈连接方式为:d a ↔,c b ↔;(2)系统方框图如图解1-1 所示。
1-2 题1-16图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理,并画出系统方框图。
图1-16 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。
与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。
反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1-2所示。
1-3 图1-17为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。
图1-17 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。
这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。
复习题一、 填空题1、典型二阶振荡环节,当0<ξ<0.707时,谐振频率m ω与自然频率n ω 的关系是 ;2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统;3、对自动控制系统的基本要 、 、 ;4、负反馈根轨迹起始于 ;5、当开环增益一定时,采样周期越 ,采样系统稳定性越 ;6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________;7、理想继电特性的描述函数是 ;9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-20dB /dec 的直线,则系统存在 个积分环节。
10、串联超前校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
11、对1800根轨迹,始于 。
12、当开环增益一定时,采样周期越大,采样系统稳定性越 ; 13、传递函数的定义是 。
14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的 条件。
15、要求系统快速性和稳定性好,则闭环极点应在 附近。
16、比例微分环节G(s)=1+T s 的相频特性为)(ωA =_______________。
17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为 ; 18、比例微分环节G(s)=1+T s 的幅频特性为)(ωA =_______________。
19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-40dB /dec 的直线,则系统有 个积分环节存在。
20、串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
21、对1800根轨迹,实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。
22、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。
27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ;28、零阶保持器的传递函数是29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关; 31、对自动控制系统的基本要 、 、 ; 32、要求系统快速性好,则闭环极点应距虚轴较 ;33、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ;34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ; 35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为36、线性定常系统的稳态误差与 、 有关 37、在伯德图中反映系统动态特性的是 ;38、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ 则超调量 。
39、线性定常系统的稳定的必要条件是 40、系统根轨迹方程式为41、单位负反馈系统的开环传函为G(s),其闭环传函为 ; 简答5.某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(-Ts+1),作奈氏图,讨论其稳定性。
系统的p=1,z=1,系统不稳定。
二、计算1、已知系统结构如图示:①a = 0 时,确定系统的阻尼比ξ、自然频率ωn 和单位阶跃作用下系统输出表式,超调量σ%及稳态误差e ss 。
②当要求系统具有最佳阻尼比时确定参数a 值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差e ss 。
① )2()2(82n n s s s s ζωω+=+ 所以: 22=n ω, 42=ξ )6965.2sin(07.11)sin(111)(02+-=+--=--t e t e t h t d t n βωξξω21%ξξπσ--=e=30.6% e ss =0)2(8+s s as- - R(s) E(s) C(s)- -②)2()82(8)2(81)2(8)(2n n s s a s s s s as s s s G ξωω+=++=+++= ⎩⎨⎧==25.022a n ω 2.某负反馈系统,开环传函为)15.0)(1(5.0)(++=s s s Ks G ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统阻尼比ξ=0.5的主导极点时的K 值,并估算σ%、t s 。
2)临界稳定时的K 值。
1). ①系统三个开环极点:p 1=0,p 2=-1,p 3=-2,无有限零点,有三条根轨迹,起于0,-1,-2,终于无穷远处;渐近线方程:⎩⎨⎧-=±=1,3/a a σππϕ;实轴上根轨迹为:[0,-1],[-2,-∞);分离点d :012111=++++dd d ;得:d=-0.42;与虚轴的交点:由特征方程: S 3+3s 2+2s+K=0,将s=j ω代入,得:K=6,2±=ω;得根轨迹如下: ②:时的阻尼线5.0=ξ060=β,它与根轨迹的交点为:58.033.0j j s ±-=±=ωσ 第三个极点为:3321321-=++=++p p p s s s 得:s 3=-2.34 所以将s 1 t 和s 2445.0667.0445.0))(()(22121++=--=Φs s s s s s s s s 系统的5.0=ξ;667.0=n ω所以有:%3.16%21/==--ξξπσe0.93==ns t ξωs2)、解:系统开环极点为:p 1=0,p 2=-1,p 3=-2 为根轨迹起点,三条根轨迹到无穷远处。
渐近线为:⎩⎨⎧±=-=060,1801a a ϕσ系统特征方程为:02323=++K s s s将s=j ω代入,得:ω=2时,临界的K=6,所以系统在60<<K 时稳定3、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如题图所示,试求该系统的开环传递函数G(s);估算相角裕量说明是否稳定;说明系统右移十倍频程时系统是否稳定。
(a) (b) (a)解:由图可知:系统的传函为:)140)(1()12(20)(+++=ss s s s G 036.7025.010905180=---+=c c c arctg arctg arctg ωωωγ系统稳定。
(b)由图可知:系统的传函为:)140)(1()12(20)(+++=ss s s s G 036.7025.010905180=---+=c c c arctg arctg arctg ωωωγ系统稳定。
(c) (d) (c)、解:由图可知:系统的传函为:)140)(1()12(20)(+++=ss s s s G 036.7025.010905180=---+=c c c arctg arctg arctg ωωωγ系统稳定。
(d))125.0)(110()15(2)(+++=S S S S s G036.7025.010905180=---+=ωωωγarctg arctg arctg(e) (f)(e)由图可写出系统的传函为:11101)(2++=s s s K s G ,由图可得出1110111⨯**=K得:K=0.1,所以:)1()110(1.0)(2++=s s s s G(f)解:)101.0()110(11001)110(1)(++=+⋅+⋅⋅=s s s k s s s ks G 而由图可知:1010101⨯⋅=K ,所以:1.0=K所以:)101.0()110(1.0)(++=s s s s G(没找到)4、设离散系统如图示,试问:1)当T=0.1s 时,系统是否稳定。
2)当r(t)为单位阶跃信号时,试计算稳态误差e(∞)及系统的输出C (Z )。
5、已知系统结构如图示: 1)要使ξ=0.5,ωn =5则K t ,K1为多少?并求阶跃作用下系统输出表式和超调量σ% 。
2)保持K 1不变,当要求系统具有最佳阻尼比时确ω L(定K t 值及求单位斜坡函数输入时系统的稳态误 差e ss 。
解:1)系统开环传函为:)258.0(25)(1t o K s s K s G ++=与标准式比较,得:⎩⎨⎧+====tN n K K 258.052252512ξωω,得:⎩⎨⎧==168.011t K K 系统阶跃响应:)6033.4sin(155.11)1sin(11)()(05.222+-=+---==--t e t e t h t c t n t n βξωξξω超调量:%3.16%21==--ξξπσe2)由标准式比较得:⎩⎨⎧+====t N n K K 258.0252252512ξωω得⎩⎨⎧==251.011t K K 由于系统为阶系统,系数大于零,满足稳定的条件,所以:283.025258.011=+==K K K e tss6、某反馈控制系统如图所示(K>0): (1)绘制奈奎斯特图;(2)试讨论系统的稳定的稳定性。
7、设离散系统如图示,其中采样周期,试问:1)当T=1s 时,r(t)=1+t,试求静态速度误差系数及稳态误差e(∞)。
111--z s e Ts --111+s e(t) u(t) u *(t) r(t) c(t) _ e *(t) s s K )2(1+ - -R(s) C(s) )1(10+s s解:系统开环脉冲传函为: ))(1()1()1(11)(11T T e z z z e z z z G -------•-•-= 闭环特征方程为:0368.0736.02)(22=+-=+-=--z z e z e z z D T T ,闭环极点为:482.0368.02,1j z ±=要单位圆,系统稳定,则静态位置误差系数为:∞=p K ;静态速度误差系数为:11)()1lim(→=-=z v z G z K ;所以稳态误差为:1/==K T e ss8、采样系统如图示,其中采样周期T=1s, 当输入为单位斜坡输入时,求系统的稳 态误差 e (∞)。
解:系统开环脉冲传函为: ))(1()1()1(11)(11T T e z z z e z z z G -------•-•-= 闭环特征方程为:0368.0736.02)(22=+-=+-=--z z e z e z z D T T ,闭环极点为:482.0368.02,1j z ±=要单位圆,系统稳定,则静态位置误差系数为:∞=p K ;静态速度误差系数为:11)()1lim(→=-=z v z G z K ;所以稳态误差为:1/==K T e ss(没找到)9.某负反馈系统,开环传函为)5)(2()(++=s s s Ks G ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统主导极点为最佳阻尼比时的K 值,并估算σ%、t s 。
2)当取K=2时,求:()1r t t=+时,系统的稳态误差e ss10、系统方框图如下,用两种方法求出传递函数)S (R )S (C 。
解:1)系统开环传函为:)258.0(25)(1t o K s s K s G ++=与标准式比较,得:⎩⎨⎧+====t N n K K 258.052252512ξωω,得:⎩⎨⎧==168.011t K K 系统阶跃响应:)6033.4sin(155.11)1sin(11)()(05.222+-=+---==--t e t e t h t c t n t n βξωξξω超调量:%3.16%21==--ξξπσe11、图示系统,画出动态结构图,并求传函。