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时间:2019-03-08
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1、中南大学考试试卷(A卷)2008~2009学年一学期时间110分钟08年12月19日自动控制原理课程64学时4学分考试形式:闭卷专业年级:热动06总分100分,占总评成绩70%1.简答题(每小题5分,共15分)1)简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系.2)什么叫相位裕量?系统的相位裕量影响系统的哪些动态指标?3)画出计算机控制系统的方框图.并简述它与模拟控制系统的异同.2.求系统的传递函数或输出(共20分)2.1画如下RC无源网络的方框图,并求其传递函数(8分)题2.1图RC无源网络2.2已知某单位反馈系统的开环Bode图如下所示,求其闭环传递函数.(6分)题2.2图[-1][-
2、2][-3]400-12w15w2矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。2.3求如下系统的闭环传递函数(采样周期为1s).(6分)160题2.3图r(t)ZOHc(t)TS=13.一控制系统的动态结构图如图3所示.(1)求当s≤20%、tS(5%)=1.8s时,系统的参数K1及t值.(2)求上述系统的位置误差系数KP、速度误差系数KV、加速度误差系数Ka及输入r(t)=1+2t时的稳态误差.(15分)聞創沟燴鐺險爱氇谴净。题3图4.某单位反馈系统其开环传递函数为,绘制系统根轨迹(12分)5.某单位反馈系统其开环传递函数为(32分)(1)绘制Nyquist图;并根据奈氏稳定判据求K0的稳定范围(2)设计串联校
3、正装置,使系统的稳态速度误差系数KV=30s-1,g≥40,20lgKg≥10dB,wc≥2.3rad/s.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。6.图示分别为负反馈系统Nyquist图,判断系统是否稳定,如不稳定,指出不稳定根个数(共6分)b)v=1,p=0-1-1题6图a)v=2,p=0-1c)p=1160中南大学考试试卷(B卷)2008~2009学年一学期时间110分钟08年12月19日自动控制原理课程64学时4学分考试形式:闭卷专业年级:热动06级总分100分,占总评成绩70%一、简答题(20分)1、(6分)闭环自动控制系统是由哪些环节组成的,各环节在系统中起什么作用?2、(8分)比较串联超前校正和
4、串联滞后校正的校正功能和校正原理.3、(6分)自动控制系统的性能指标有哪些?简单说明之.二、(每小题5分,共10分)求下图所示各系统的传递函数.1、求G(s)=Xc(s)/Xr(s).2、求G(s)=Uc(s)/Ur(s).图2-1图2-2三、(15分)一控制系统的动态结构图如图3所示.1、求超调量s=16.3%、调节时间tS(5%)=1.65s时,系统的参数K及t值;2、求上述系统的位置误差系数KP、速度误差系数KV、加速度误差系数Ka及输入r(t)=1+2t时的稳态误差.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。图3160四、(15分)设一单位反馈系统其开环传递函数为,画出其根轨迹图,求K0的稳定范围.五、
5、(13分)判断系统是否稳定,如不稳定,指出不稳定根个数1、已知系统特征方程2s5+s4+6s3+3s2+s+1=0.(4分)2、图示分别为负反馈系统的零极点图、Nyquist图.(9分)1-1[Z]平面a)开环零极点分布b)闭环零极点分布[s]平面c)nyquist图,不稳定开环极点数P=2,I型系统六、(20分)已知最小相位系统开环对数幅频特性如图6:(1)写出其传递函数;(2)绘出近似的nyquist图;(3)求其相位裕量及增益裕量.图6r(t)1/s1/(s+1))c(t)七、(7分)求图7所示采样系统的开环脉冲函数和闭环脉冲传递函数,其中采样周期T=1秒.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。(注:
6、,)图7160中南大学考试试卷参考答案(B卷)2008~2009学年一学期时间110分钟08年12月19日自动控制原理课程64学时4学分考试形式:闭卷一、简答题(20分)(略)二、(每小题5分,共10分)求下图所示各系统的传递函数.1、图2-1图2-22、画出其等效信号流图,如下所示Ur(S)-1Uc(S)-1-11/R11/sC11/sC21/R21前向通道:三个回路:流图特征式:无不相交回路,P1与所有回路相交,故:160三、(15分)一控制系统的动态结构图如图3所示.1、求当s=16.3%、tS(5%)=1.65s时,系统的参数K及t值;2、求上述系统的位置误差系数KP、速度误差系数K
7、V、加速度误差系数Ka及输入r(t)=1+2t时的稳态误差.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。图3解1、系统开环传递函数为【3分】与标准型相对比,得【4分】由,得【6分】由,得所以:【8分】【10分】(2)开环传递函数:系统的稳态误差系数分别为:160【13分】输入为r(t)=1+2t时的稳态误差为【15分】四、(15分)设一单位反馈系统其开环传递函数为,画出其根轨迹图,求K0的稳定范围.解:(1)根轨迹图绘制,①系统有
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