微机及自动控制原理

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1、WORD格式整理考试科目:《微机与自动控制原理》第一至三章（总分100分）时间：90分钟学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：1.已知系统结构图如图，求系统传递函数。(15分)2.设图(a)是系统的结构图；(b)是其单位阶跃响应曲线。确定系统参数。(15分)3.已知单位反馈系统的开环传递函数，确定使闭环系统稳定的和。(15分)4.已知闭环传递函数为：，误差定义为：，请证明：（1）系统在单位阶跃信号输入下，稳态误差为零的充分条件是：。（2）系统在单位斜坡输入下，稳态误差为零的充分条件是。(15分)

2、5.控制系统结构图如图。（1）求作用下系统的稳态误差；（2）为了消除稳态误差，系统结构应作如何变化，并给出分析结果。(20分)l学习参考资料分享WORD格式整理6.已知系统结构图如图。求（1）系统闭环传递函数；（2）使闭环极点实部为-5，且系统阻尼比，写出闭环极点坐标表达式；（3）求使得系统极点为上述位置的值。（4）设计，使得n(t)单独作用且为单位阶跃函数时不产生稳态误差。(20分)附：参考答案：1.已知系统结构图如图，求系统传递函数。(15分)【解】（1）用信号流图法求H2R111G2-H1G3G4G1H311C三个

3、单回环回路，，，一个两两不相接触回路，l学习参考资料分享WORD格式整理没有其它形式的回环，故特征式共有两条前向通道（由R到C），第一条的增益余因式第二条的增益余因式根据梅森公式，得（2）用结构图变换法求因为R(S)=0，所以G4(S)支路不起作用。C(S)N(S)-G1G2G3H2H3H1C(S)N(S)G3-G1H1H2G2H3l学习参考资料分享WORD格式整理N(S)G3-G1H11+G1H1H2C(S)G2H3H3N(S)-G1G2H1H2H31+G1H1C(S)G31-G3H32.设图(a)是系统的结构图；(b

4、)是其单位阶跃响应曲线。确定系统参数。(15分)【解】首先，化简结构图，由图（a）得X(S)K2S(S+a)+K2Y(S)K1闭环传递函数l学习参考资料分享WORD格式整理所以，依题意，系统为单位阶跃响应，故由终值定理得又从图（b）知，由图（b）中曲线得与标准二阶系统闭环传递函数对比，得3.已知单位反馈系统的开环传递函数，确定使闭环系统稳定的和。(15分)【解】闭环传递函数为l学习参考资料分享WORD格式整理闭环特征方程为劳斯表根据劳斯判据，劳斯表的第一列均大于零。由上述不等式得或4.已知闭环传递函数为：，误差定义为：，

5、请证明：（1）系统在单位阶跃信号输入下，稳态误差为零的充分条件是：l学习参考资料分享WORD格式整理。（2）系统在单位斜坡输入下，稳态误差为零的充分条件是。(15分)【解】依题意5.控制系统结构图如图。（1）求l学习参考资料分享WORD格式整理作用下系统的稳态误差；（2）为了消除稳态误差，系统结构应作如何变化，并给出分析结果。(20分)【解】（1）当时，其扰动作用时的传递函数为则扰动输入信号f(t)单独作用时的稳态误差：（2）设用G1(S)代替K，则扰动作用时的传递函数为则扰动输入信号f(t)单独作用时的稳态误差：显然如

6、果G1(S)中包含一个（或以上）积分环节，则系统的稳态误差就为零。6.已知系统结构图如图。求（1）系统闭环传递函数；（2）使闭环极点实部为-5，且系统阻尼比，写出闭环极点坐标表达式；（3）求使得系统极点为上述位置的值。（4）设计，使得n(t)单独作用且为单位阶跃函数时不产生稳态误差。(20分)【解】（1）当N(S)=0时，G0(S)支路不起作用。l学习参考资料分享WORD格式整理K2S+1—C(S)R(S)1SK1S+1系统闭环传递函数（2）设闭环极点坐标表达式为依题意知，所以故（3）与标准二阶系统闭环传递函数对比，得解

7、得（4）当n(t)单独作用时，R(S)=0，l学习参考资料分享WORD格式整理E(S)C(S)N(S)K1S+11SK2S+1-1-G0(S)SN(S)E(S)K1S(S+1)-(K2S+1)S-G0(S)SN(S)E(S)-S(S+1)(K2S+1)S(S+1)+K1(K2S+1)S-G0(S)S所以当G0(S)=S时，esn=0，即不产生稳态误差。考试科目:《微机与自动控制原理》第四至五章（总分100分）时间：90分钟学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：l学习参考资料分享WORD格式整理1

8、、反馈系统的开环传递函数为：，（1）绘制系统根轨迹；（2）确定闭环稳定的K值范围(20分)2、控制系统结构图如图。绘制以参数为变量的根轨迹。(20分)3、设控制系统的开环传递函数，绘制幅相曲线，确定其与实轴的交点，如果相交确定交点处的频率与幅值。用Nyquist稳定判据判别稳定性。(20分)4、已知最小相位开环系统的