自动控制原理复习1资料

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1、(1)一、填空(每空1分,共18分)1.自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图共4种。2.连续控制系统稳定的充分必要条件是闭环极点位于S平面左侧。离散控制系统稳定的充分必要条件是系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。。3.某统控制系统的微分方程为:+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数Φ(s)=;该系统超调σ%=;调节时间ts(Δ=2%)=。4.某单位反馈系统G(s)=,则该系统是4阶400.1[-20]ωCωL(ω)dB二型系统;其开环放大系数K=62.5。5.已

2、知自动控制系统L(ω)曲线为:则该系统开环传递函数G(s)=;ωC=。6.相位滞后校正装置又称为调节器,其校正作用是。7.采样器的作用是,某离散控制系统(单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t时.该系统稳态误差为。二.1.求图示控制系统的传递函数.---+C(s)R(s)G1G6G5G4G3G2求:(10分)2.求图示系统输出C(Z)的表达式。(4分)TG1G2G3H2H1TR(s)C(s)-三、计算1、已知求F(s)(4分)2、已知。求原函数f(t)(6分)3.已知系统如图示,求使系统稳定时a的取值范围。(10分)

3、--3SC(s)R(s)四.反馈校正系统如图所示(12分)求:(1)Kf=0时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差ess.(2)若使系统ξ=0.707,kf应取何值?单位斜坡输入下ess.=?kfsR(s)c(s)五.已知某系统L(ω)曲线,(12分)(1)写出系统开环传递函数G(s)(2)求其相位裕度γ[-20]1025ωc100[-40]L(ω)ω(3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=?,γmax=?+j+j+j+1+1+1ω=∞ω=∞ω=∞г=2p=0г=3p=0p=2(1)(2)(3)六、已知控制

4、系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。г为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。(要求简单写出判别依据)(12分)七、已知控制系统的传递函数为将其教正为二阶最佳系统,求校正装置的传递函数G0(S)。(12分)(2)一.填空题。(10分)1.传递函数分母多项式的根,称为系统的极点2.微分环节的传递函数为S3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之和4.单位冲击函数信号的拉氏变换式15.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为1型系统。6.比例环节的频率特性为K。7.微分环节的相角为90。8.二阶系统的

5、谐振峰值与阻尼比有关。9.高阶系统的超调量跟相角裕量有关。10.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比,称该系统的传递函数。二.试求下图的传第函数(7分)-G1R+CG4G2G3三.设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统(如下图所示),设外作用力F(t)为输入量,位移为y(t)输出量,列写机械位移系统的微分方程(10分)fy(t)kmF(t)四.系统结构如图所示,其中K=8,T=0.25。(15分)(1)输入信号xi(t)=1(t),求系统的响应;(2)计算系统的性能指标tr、tp、ts(5%)、бp

6、;(3)若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707,应如何改变K值X0(t)Xi(s)0.5五.在系统的特征式为A(s)=+2+8+12+20+16s+16=0,试判断系统的稳定性(8分)10-604-20db/dec10L(w)w-40db/dec12-2020,吗六.最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ。(12分)七.某控制系统的结构如图,其中要求设计串联校正装置,使系统具有K≥1000及υ≥45。的性能指标。(13分)X0(s)-Gc′(s)G(s)Xis.八.设采样控制系统饿结构如图

7、所示,其中试判断系统的稳定性。TX0(s)x0(t)XI(s)xI(t)G(s)(10分)九.已知单位负反馈系统的开环传递函数为:试绘制K由0->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K值范围。(15分)(3)一、填空题:(每空1.5分,共15分)1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时,有重新恢复平衡的能力则该系统具有稳定性。2.控制方式由改变输入直接控制输出,而输出对系统的控制过程没有直接影响,叫开环控制。3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比,称该系统的传递函数。4.积分环节的传递函数为1/s。5.单位

8、斜坡函数信号的拉氏变换式1/s2。6.系统速度误差系数Kv=limsG(s)。7.系统输出由零上升到第一次穿过稳态值所需要的时间为上升时间。8.二阶欠阻尼振荡系统的峰值时间为。9.二阶振荡环节的频率特性为。10.拉氏变换中初值定理为。二.设质量-弹簧-摩擦系统如下图,f为摩擦系数,k为弹簧系数,p(t)为输入量,x(t)为输出量,试确定系统的微

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