自动控制原理复习题汇总 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 0:52:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《考研专业课高分资料》之复习题

题3-10图 系统结构图

3-11 系统结构图如题3-11图所示。

(1)为确保系统稳定,如何取K值?

(2)为使系统特征根全部位于s平面s??1的左侧,K应取何值? (3)若r(t)?2t?2时,要求系统稳态误差

ess?0.25,K应取何值?

题3-11图 系统结构图

3-12 已知单位反馈系统的开环传递函数为

G(s)?2 试分别求出当输入信号r(t)?1(t),t和t时系统的稳态误差。

7(s?1)s(s?4)(s2?2s?2)

3-13 系统结构图如题3-13图所示。已知r(t)?n1(t)?n2(t)?1(t),试分别计算

r(t),n1(t)和n2(t)作用时的稳态误差,并说明积分环节设置位置对减小输入和干扰作

用下的稳态误差的影响。

题3-13图 系统结构图

3-14 系统结构图如题3-14图所示,要使系统对r(t)而言是II型的,试确定参数值。

K0和?的

题3-14图 系统结构图

3-15 单位反馈系统的开环传递函数为

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《考研专业课高分资料》之复习题

25G(s)?s(s?5)

2er(t)?1?2t?0.5t(1)求各静态误差系数和时的稳态误差ss;

(2)当输入作用10秒时的动态误差是多少?

3-16 已知单位反馈系统的闭环传递函数为

?(s)?2r(t)?5?20t?10t输入,求动态误差表达式。

5s?2000.01s3?0.502s2?6s?200

3-17 控制系统结构图如题3-17图所示。其中K1,K2?0,??0。试分析:

题3-17图 系统结构图

(1)?值变化(增大)对系统稳定性的影响; (2)?值变化(增大)对动态性能(?%,

ts)的影响;

KC,使系统在

(3)?值变化(增大)对r(t)?at作用下稳态误差的影响。 3-18 设复合控制系统结构图如题3-18图所示。确定

r(t)?t作用下无稳态误差。

题3-18图 控制系统结构图

3-19 已知系统结构图如题3-19图所示

(1)求引起闭环系统临界稳定的K值和对应的振荡频率?;

2e?0.5,试确定满足要求的K值范围。 r(t)?t(2)时,要使系统稳态误差ss

题3-19图 系统结构图

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3-20 系统结构图如题3-20图所示。已知系统单位阶跃响应的超调量?%?16.3%,峰值时

tp?1(秒)

题3-20图 系统结构图

(1)求系统的开环传递函数G(s); (2)求系统的闭环传递函数?(s); (3)根据已知的性能指标?%、

tp确定系统参数K及?;

(4)计算等速输入r(t)?1.5t(度/秒)时系统的稳态误差。

习题四

KG(s)?s(s?1)(s?2),绘制该系统在负、正反馈情4-1 已知单位反馈系统的开环传递函数为

况下的根轨迹图。

K(s?z)(z?p)s(s?p)4-2 设系统的开环传递函数为,绘制根轨迹图,证明根轨迹的复

数部分是圆,并求出圆的圆心和半径。

4-3 已知单位负反馈系统的开环传递函数,试绘制根轨迹图。

K(s?1)K(s?2)K(s?5)G(s)?2G(s)?G(s)?s(0.1s?1); 3)s(s?1)(s?3); 2)(s?1)(s?3); 1)

G(s)H(s)?222(s?1)s(s?3.6) s4); 5); 6)

4-4 已知单位负反馈系统的开环传递函数,试绘制根轨迹图。

KKG(s)H(s)?G(s)?s(s?1)(s?2)(s?5); 2)s(s?3)(s2?6s?64); 1)

G(s)?K(s?1)G(s)?K(s?4)G(s)?K(s?0.2)G(s)?Ks(s?1)(s2?4s?5); 4)

G(s)?Ks(s?0.5)(s2?0.6s?10);

3)

G(s)?K(s2?2s?2)(s2?2s?5); 6)

R(s)-G(s)?K(s?1)s(s?1)(s2?4s?16)

C(s)5)

4-5 已知系统如题4-5图所示,试绘制根轨迹图。

Ks-1s(s?2)2题4-5 图

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G(s)?4-6 已知单位负反馈系统的开环传递函数

K值。

K(s?2)G(s)?s(s?1)(s?3),H(s)?1,对于一对共轭极点的??0.5,求其K值。 4-7 已知

G(s)H(s)?1K??s(s?4),欲将?调整到2,求相应的

4-8 设控制系统的开环传递函数为

1) 绘制系统的根轨迹图;

2) 确定系统稳定的K的最大值; 3) 确定阻尼比??0.707时的K值。

Ks(s?2)(s?7)

4-9 设控制系统的结构图如题4-9图所示,为使闭环极点为s??1?j3,试确定增益K和

速度反馈系数Kh的数值,并利用该K绘制0?Kh???的根轨迹图。

R(s)-Ks2C(s)1?Khs题4-9图

G(s)?K(s?9)2

s(s?4s?11),H(s)?1。试确定闭环极点在根轨迹上的位置,以保证闭环主4-10

导极点具有的阻尼比等于0.5,并确定相应的增益K值。

4-11 试画出题4-11图所示系统的根轨迹,并确定增益K的稳定范围。

R(s)-Ks?1s?52s2(s?2)C(s)

题4-11图

2s(s?4s?8)试画出系统的根4-12 设有一个单位反馈控制系统,其前向传递函数为

轨迹图,如果设定增益K的值等于2,试确定闭环极点的位置。

4-13 题4-13图表示了两个非最小相位系统,试分别画出它们的根轨迹图。

G(s)?KR(s)-K(s?1)(s?2)(s?4)C(s)R(s)-K(1?s)(s?2)(s?4)C(s)G1(s)G2(s)

(a) (b)

题4-13图 G(s)H(s)?K(s?1)4-14 已知系统的开环传递函数为

系统的根轨迹图。

(s2?2s?2)(s2?2s?5),试应用MATLAB 画出

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4-15 试利用MATLAB 画出题4-15图所示系统的根轨迹,并且在设定增益K?2时,确定闭

环极点的位置。

R(s)-K(s?1)s(s2?2s?6)C(s)1s?1题4-15图

习题五

5-1 已知单位负反馈系统的开环传递函数为

0r(t)?sin(t?30) 1⑴

0r(t)?2cos(2t?45) ⑵2G(s)?10s?1,当系统的给定信号为

00r(t)?sin(t?30)?2cos(2t?45) 3⑶

时,求系统的稳态输出。 5-2 已知传递函数

KG(s)?2(s?1)

若K?4,绘出幅相频率特性曲线,并计算在??0.5,1,2时的幅值和相位。 5-3 绘出下列传递函数的幅相频率特性曲线。

1G(s)?(1?0.5s)(1?2s) ⑴G(s)?G(s)?⑵

(1?0.5s)s2 s?10s2?6s?10

G(s)?⑷

30(s?8)s(s?2)(s?4)

5-4 已知传递函数

G(s)?Ks(s?a)(s2?20s?100)

其对数频率特性如题5-4图所示,求K和a的值。

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