自动控制原理第三次作业题及答案

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1、第3次作业一、填空题（本大题共20分，共10小题，每小题2分）1.根轨迹法主要研究当系统的某一参数发生变化时，如何根据系统已知的开环传递函数的______，来确定系统的______的移动轨迹。2.基于反馈原理，通过“检测偏差再纠正偏差”的系统称为______控制系统3.根轨迹左侧的实数零、极点到根轨迹的矢量辐角和为______；根轨迹右侧的实数零、极点到根轨迹的矢量辐角为______。4.通常将______和______统称为频率特性。5.根轨迹在实轴相交后进入复平面的点称为根轨迹的______

2、，而根轨迹由复平面进入实轴的交汇点称为根轨迹的______。6.控制系统的三个基本要求是：______、______、______。7.系统稳定的充要条件是，其特征根的实部必须______零，也即是系统传递函数的极点均分布在复平面的______半平面。8.频率特性表示了系统对不同频率的正弦信号的______或“跟踪能力”。9.拉氏变换存在的条件是：原函数必须满足______条件。10.系统的稳态性能主要取决于系统的型次和______，系统的瞬态性能主要取决于系统的______。二、综合题（本大题

3、共80分，共8小题，每小题10分）1.已知系统开环传递函数为：G(s)H(s)=K(s−1)开环奈奎斯特图如图所示，试说明判断闭环系统的稳定性。 2.设控制系统如图所示，试分析参数b的取值对系统阶跃响应调整时间ts的影响。 3.求如图所示系统的闭环传递函数，并求出闭环阻尼比为0.5时所对应的k值。4.设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=Ks(s2ωn2+2ζsωn)其中ωn=90rad/s,ζ=0.2试确定K值的闭环稳定范围。5.求如下反馈系统的输出6.求拉氏变换式X(s)=s+1s(s

4、2+2s+2)的原函数。7.已知系统开环传递函数 ，试绘制系统开环对数幅频渐近特性曲线。 8.某系统传递函数为G(s)=73s+2，当输入为17sin(23t+45∘)时，求其稳态输出。答案：一、填空题（20分，共10题，每小题2分）1.参考答案：零极点；闭环特征根解题方案：评分标准：2.参考答案：反馈解题方案：控制系统的基本概念评分标准：正确给分3.参考答案：零度；180度解题方案：评分标准：4.参考答案：幅频特性相频特性解题方案：掌握概念评分标准：每空1分5.参考答案：分离点；会合点解题方案

5、：评分标准：6.参考答案：稳定性快速性准确性解题方案：掌握概念评分标准：每空1分7.参考答案：小于左解题方案：掌握概念评分标准：每空1分8.参考答案：复现能力解题方案：掌握概念评分标准：正确给分9.参考答案：狄里赫利解题方案：掌握概念评分标准：正确给分10.参考答案：开环增益零极点分布解题方案：掌握概念评分标准：每空1分二、综合题（80分，共8题，每小题10分）1.参考答案：解：由开环传递函数G(s)H(s)的表达式知，含有一个右极点，P=1开环不稳定。开环频率特性的极坐标曲线频率由0变化到+∞

6、时逆时针包围(-1，j0)点N=1/2圈。如若频率由-∞变化到0，再0由0变化到+∞时，即为N=1,根据奈氏判据，该系统闭环稳定。解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分2.参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分3.参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分4.参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分5.参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分6.参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分7.参考答案：解题方案：综合运用知识

7、点综合运用知识点评分标准：按步骤给分按步骤给分8.参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分