自动控制原理作业题

自动控制原理作业题

第一章 基本概念

一、简答题

1 简述自动控制的基本概念 2 简述自动控制系统的基本组成 3 简述控制系统的基本控制过程 4 简述自动控制系统的基本分类 5 试比较开环控制和闭环控制的特点 6 简述自动控制系统的性能评价指标

二、分析计算题

1 液位自动控制系统如图所示。试分析该系统工作原理，画出系统原理框图，指出被控对象、被控参量和控制量

2 发动机电压调节系统如图所示，试分析其工作原理，画出系统原理框图，指出其特点。

3液面控制系统如图所示。试分析该系统的工作原理，指出系统中的干扰量、被控制量及被控制对象，并画出系统的方框图。

4控制系统如图所示。简述该系统的工作原理，说明该系统的给定值、被控制量和干扰量，并画出该系统的方块图。

图1-7发电机-电动机调速系统+E-ER3Ur R1直流发电机伺服电机Wd减速器负载R2R4Wm放大器Θr操纵电位计

5火炮随动控制系统如图所示。简述该系统的工作原理，并画出该系统的原理框图。 发电机-电动机调速系统前置放大器功放发电机执行元件伺服电机给定值Θr操纵电Ur位计被控量减速器负载Wm这是一个开环控制的例子

第二章 线性控制系统的数学模型

一、简答题

1 简述建立控制系统数学模型的方法及其数学表示形式 2 简述建立微分方程的步骤

3 简述传递函数的基本概念及其特点 4 给出组成控制系统典型基本环节

二、分析计算题

1 有源电网络如图所示，输入量为u1(t)，输出量为u2(t)，试确定该电网络的传递函数

2 电枢控制式直流电动机原理图如图所示，输入量为e1(t)，输出量为?o(t)，试确定其微分方程。

图中，电动机电枢输入电压；电动机输出转角；电枢绕组的电阻；电枢绕组的电感；流过电枢绕组的电流；电动机感应电势；电动机转矩；电动机及负载这和到电动机轴上的转动惯量；电动机及负载这和到电动机轴上的粘性摩擦系数。

3 某RC电路网络原理图如图所示，电压ui(t)为输入量，uo(t)为输出量，试画出其方块图，并求其传递函数。

?i1(t)R1u3(t)R2i3(t)C1i2(t)?ui(t)?C2uo(t)?

4 某控制系统方块图如图所示，被控制量为C(s)，控制量为R(s)，试用梅森公式确定该系统的传递函数

5 某控制系统的信号流图如图所示，被控制量为C(s)，控制量为R(s)，试用梅森公式确定其传递函数

第三章 线性控制系统的时域分析

一、简答题

1控制系统的典型输入信号有哪几个 2 评价控制系统的动态性能指标由哪些

3 简述控制系统稳定的基本概念及系统稳定的充要条件 4 简述控制系统稳态误差的基本概念

5 简述一阶控制系统的基本概念及其主要特点 6 简述控制系统中闭环主导极点的符合条件

二、分析计算题

1 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)?K(s?1)，求该系统稳定

s(Ts?1)(2s?1)时，参数K和T的取值范围

2已知控制系统方块图如图所示。若使系统的单位阶跃响应具有σp=%，tp=1秒。试确定前置放大器的增益K及内反馈系数τ。

3 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)?值的取值范围。

4 温度计的传递函数为G(s)?k，求：系统稳定时，k1s(1?1s)(1?s)361。用其测量某一容器中的水温，发现经1分钟后才能Ts?1指示出实际水温的96%，求：（1）该温度计的指示从实际水温的10%变化到90%所需要的时间；（2）如给该容器加热，使容器内水温以?C/s的速度均匀上升，温度计的稳态指示误差有多大。

5 某位置随动控制系统如图所示，求：（1）系统的开环极点和闭环极点；（2）输入为单位阶跃函数信号时，系统的自然振荡角频率和阻尼比；（3）系统的动态性能指标上升时间、调节时间和超调量。