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1、浙江大学远程教育学院《控制理论》课程作业姓名:年级:李卫彪学号：71212820205912秋电气学习中心：华家池第一章1-1与开环系统相比，闭环系统的最大特点是：检测偏左、纠正偏左。1-2分析一个控制系统从以下三方面分析：稳定性、准确性、快速性。1-3控制系统分为两种基本形式开环控制系统和闭环控制系统。1-4负正反馈如何定义？输入量和反馈量相减作为控制器的输入称为负反馈，输入量和反馈量相加作为控制器的输入称为正反馈。1-5若组成控制系统的元件都具有线性特性，则称为线性控制系统。1-6控制系统中
2、各部分的信号若都是时间t的连续函数，则称为连续控制系统、1-7控制系统中各部分的信号中只要打一个是时间t的离散信号，则称此系统为离散控制系统。1-8控制系统一般可分为两种基本结构：开环系统、闭环系统；控制系统可进行不同的分类：线性系统与非线性系统;恒值控制系统与随动系统；连续系统与离散系统。1-9请画出闭环控制系统的结构原理图，并简要介绍各部分的主要作用。反馈装賈被控对象Q误差检测器：将输入量与反馈进行比较控制器：进行幅值和功率的放大，并将它转换成适合执行器工作的信号。被控对象：指系统中被控制的
3、设备或过程，它能完成特定的动作和工作任务。反馈装置：将被控量转换成主反馈量1-10控制系统的性能要求•一般有稳定、快速和准确：常见的线性定常系统的稳定性判据有具有齐次性和适川叠加原理。第二章作业2-1如图1所示，分别用方框图简化法或梅逊公式计算传递函数写出推导过程)。穴⑴解:见课本P33或P37.2-2已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为c(t)=1-2e~21+,试求系统的传递函数和脉冲响应。解单位阶跃输入时，有=丄，依题意S35+2Cv+DCv+2)121=1S5+25+1Gc$°=IB
4、=(,Xt2)4e-2/2-3己知系统传递函数=——，且初始条件为e(0)=-1,c(0)=0,7?⑴52+35+2试求系统在输入r(0=1(0作用下的输flie(Z)。解系统的微分方程为(2)de⑴dc(t)—7—+3——+2c(Z)=2r(Z)dt~dt考虑初始条件，对式(1)进行拉氏变换，得s2C(s)+5+35(7(5)+3+2(7(5)二一SC(5)s2+35—2S(S2+35+2)S5+15+2c(t)=1-4e一’+2e-2r1-4飞机俯仰角控制系统结构图如图2所示，试求闭环传递函
5、数(5)/2.CV)。图2飞机俯仰角控制系统结构图解经结构图等效变换可得闭环系统的传递函数Qc(5)0.7U+0.6)Qr(s)~53+(0.9+0.7/C)52+(1.18+0.42^)5+0.685试绘制图3所示系统的信号流图。&）卜＜^
6、巧⑻⑷
7、*•2-6试绘制图5所示信号流图对应的系统结构图。图5图解2-15代入c(O)=-l,c(0)=0:1-7如图7所示，已知单位负反馈系统开环传递函数(7(5)=——5(5+3)且初始条件为c(0)=—1,d(0)=0。试求：(1)系统在r(Z)=l
8、(Z)作川下的输出响应c(Z);(2)系统在r(Z)=2(Z)+2Z作用下的静态误差么CM-I►则C(5)=-S'—35+153+352+54C(Z)=l(r)+—4—e~^初始条件为鲥’則现52C(5)-5C(0)-C(0)+35C(5)-3c(0)+C(5)=R(s)s2c(s)^3sc(s)+C(5)+5+3=R(s)当r(/)=l(Z),R(s)=/s3V5+52-8某系统方块图如下图8所示，试画出其信号流图并用梅逊公式计算CCO与7?(4之间的传递函数。图8解：信号流图-H'-H,系
9、统有一条前向通道，三个单回路，一对互不按触回路由图得：P=GG2G3,Al=1a=i+g,//1+g2//2+g3h3+g'h'g3h3C(s)_P,A,_0^263~R(sj-~1+G,//,+G2H2+G,H,+G}H}G,H,第三章作业1-1已知二阶系统闭环传递函数为Gb=,36——。52+95+36试求单位阶跃响应的tr，t.,6%,匕的数值？解：当输入信号r(t)为单位脉冲函数时，则二阶系统单位脉冲响应c(s)为：VI；29C(s)7可知<=362^=9得w,,=6=0.75G=^
10、wn=4.5wd=3.975-4-2^Vw5+VV；P=arctan—=arctan(6/4.5)=0.93
