自动控制原理题目（含答案） - 图文

《自动控制原理》复习参考资料部分题目参考答案

二、选择题：1-5，CBACA；6-10，CBBCC；11-15，BDCDB；16-20，BDCAB

四、计算题：

1、[解] 系统框图如下图所示：

(1)图中

为比例系数可调的比例积分（PI）调节器，其传递函数

。

由图可见，此运放反馈回路取样电压不是阻分压后的

反馈电压的减小，相当反馈电阻增大为 其时间常数 (2) (3)

为比例微分环节 为比例环节

。 s

。

倍，因此其增益为

，而是

经3.3K

电位器与300

电

(4)

为惯性环节

，式中

，

(5)

为积分环节

，式中

，

，式中

(6)由于

均为反相输入端输入，

中均应带一负号，由于书中约定，

为简化起见，一般将此负号省略，最终极性有实际状况确定。

此处由五个（奇数）环节，所以极性应变号，因此，此为负反馈。其反馈系数由分压电路可知

。

2、系统由比例环节、积分环节、惯性环节串联，形成单位负反馈，单独计算各环节 计算过程略，系统框图略，伯德图参考如下

3、解：

系统有一比例环节：K?10 积分环节：

20log10?20 （1.5分）

1 （1分） s1 惯性环节： 转折频率为1/T=10 （1.5分）

0.1s?1 20Log G(jω) 40 20 [-20] 0 0.1 1 10 ω -20 [-40] -40 ∠G（jω）

0 0.1 1 10 ω 0

-45 0-90 0

-135 0

-180

四、系统分析题

第1题

解：1、从开环波特图可知，原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。 故其开环传函应有以下形式 G0(s)?Ks(1?1s?1)(1

?2s?1)由图可知：??1处的纵坐标为40dB, 则L(1)?20lgK?40, 得 K?100

?1?10和?2=20

故原系统的开环传函为G0(s)?10011s(s?1)(s?1)1020??1?100

s(0.1s?1)(0.05s?1)?1求原系统的相角裕度?0：?0(s)??90?tg0.1??tg0.05? 由题知原系统的幅值穿越频率为?c?24.3rad/s

?0(?c)??90??tg?10.1?c?tg?10.05?c??208?

?0?180???0(?c)?180??208???28?

对最小相位系统?0??28??0?不稳定

2、从开环波特图可知，校正装置一个惯性环节、一个微分环节，为滞后校正装置。

1s?1?2'?510.32?3.1s2?故其开环传函应有以下形式 Gc(s)? 11s?1s?1100s?1?1'0.01s?13、校正后的开环传递函数G0(s)Gc(s)为

1G0(s)Gc(s)?1003.125s?1100(3.125s?1)?

s(0.1s?1)(0.05s?1)100s?1s(0.1s?1)(0.05s?1)(100s?1)画出校正后系统的开环对数幅频特性LGC(?) L(?)?-20 -40

40

-20

1 0.1 0.32 0.01

起始斜率:-20dB/dec(一个积分环节) （1分） 10 -40 20 ??-60 转折频率:?1?1/100?0.01(惯性环节), ?2?1/3.125?0.32(一阶微分环节), ?3?1/0.1?10(惯性环节), ?4?1/0.05?20(惯性环节)

第2题

答：（1）