时域分析法与根轨迹练习题

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1、1．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是____________，另一个是__________分量。2．函数f(t)=的拉氏变换式是________________________________。3．积分环节的传递函数表达式为G（s）=_________________________。4．在斜坡函数的输入作用下，___________型系统的稳态误差为零。四、控制系统结构图如图2所示。（1）希望系统所有特征根位于平面上＝－2的左侧区域，且不小于0.5。试画出特征根在平面上的分布范围（用阴影线表示）。（2）当特征根处在阴影线范围内时，试求

2、的取值范围。（20分）五、已知系统的结构图如图3所示。若时，试求（1）当时，求系统的响应，超调量及调节时间。（2）当时，若要使超调量＝20％，试求应为多大？并求出此时的调节时间的值。（3）比较上述两种情况，说明内反馈的作用是什么？（20分）图3六、系统结构图如图4所示。当输入信号，干扰信号时，求系统总的稳态误差ess。（15分）图41、根轨迹是指_____________系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。2、线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均严格位于s______________半平面1、在二阶系统中引入比例-微分控制会使系统的阻尼系数___

3、_____________。9、已知单位反馈系统的开环传递函数，则在斜坡信号作用下的稳态误差为_________。3、某控制系统的方框图如图所示，试求(16分)(1)该系统的开环传递函数、闭环传递函数和误差传递函数。(2)若保证阻尼比和单位斜坡函数的稳态误差为，求系统参数K和。(3)计算超调量和调节时间。1、已知单位反馈系统的开环传递函数为，试绘制闭环系统的根轨迹，并判断使系统稳定的范围。1．图42．在二阶系统中引入测速反馈控制会使系统的开环增益________________。3．已知单位反馈系统的开环传递函数，则在斜坡信号作用下的稳态误差为_________

4、_______。4．闭环系统的稳定性只决定于闭环系统的________________。六、控制系统方块图如图所示，要求系统性能指标σ％＝20％，tp=1s，求：（16分）（1）系统闭环传递函数和误差传递函数。（2）系统阻尼比，自然振荡频率。（3）确定K与τ的值。（4）计算调节时间ts。（5）求输入为r(t)=2t时系统的稳态误差。1、设某控制系统的开环传递函数为，试绘制参量由0变至∞时的根轨迹图，并判断使系统稳定的范围。3、某反馈控制的特征函数，则该系统的开环极点　　　　　　，为闭环极点为　　　　　　。4、如下图所示系统的开环放大倍数为，当输入信号时，系统稳态

5、误差为，当输入信号t时，系统稳态误差为。1、若系统（或元件）的某输入　输出的拉氏变换分别为，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（）A在零初始条件下，；B，描述了系统的全部信息；C若为单位脉冲响应，则；DG(s)反映了系统本身的固有特性。1、如下图所示系统，其单位阶跃响应曲线h(t)所示，试确定参数k及a。R四、绘图题（每题15分，共30分）1、已知某系统的开环传递函数为，1）画出以K为参数的闭环系统根轨迹图；2）求出使系统稳定的K值范围。１．采用负反馈形式连接后○A.一定能使闭环系统稳定；B.系统动态性能一定会提高；C.一定能使干扰引起的误差逐渐

6、减小，最后完全消除；D.需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。．系统特征方程为，则系统○A.稳定；B.临界稳定；C.右半平面闭环极点数；D.型别。4．系统在作用下的稳态误差，说明○A.型别；　B.系统不稳定；C.输入幅值过大；D.闭环传递函数中有一个积分环节。七．（20分）系统结构图如图1所示（1）写出闭环传递函数表达式；（2）要使系统满足条件：,,试确定相应的参数和；（3）求此时系统的动态性能指标（）；（4）时，求系统的稳态误差；（5）确定，使干扰对系统输出无影响。三．（15分）单位反馈系统的开环传递函数为（1）绘制时的系统根轨迹（确定渐近线，分离点，与虚

7、轴交点）；（2）确定使系统满足的开环增益的取值范围；（3）定性分析在范围内，增大时，以及作用下的变化趋势（增加/减小/不变）。2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：A、在时，输出速度与输入速度的稳态误差；B、在时，输出位置与输入位置的稳态误差；C、在时，输出位置与输入位置的稳态误差；D、在时，输出速度与输入速度的稳态误差。3、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比,则闭环特征方程为：A、N(S)=0B、N(S)+M(S)=0C、1+N(S)=0D、与是否为单位反馈系统有关4、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端

8、定义的误差E(S)与输出