自动控制原理试题及答案(15)

2?n 设有一闭环系统的传递函数为?(s)?2,为了使系统对阶跃输入响应2s?2s??n??n有约5%的超调量和2秒(??0.05)的过渡过程时间,试求?和?n的值等于多大?

四.(5分)

设单位负反馈系统的开环传递函数G(s)?4,求这个系统的单位阶跃响应。

s(s?5)五.(10分)

设单位负反馈系统的开环传递函数G(s)?k,试用劳斯判据

(s?2)(s?4)(s2?6s?25)确定k为多大时,将使系统振荡,并求出振荡频率。

六.(10分)

bmsm?........?b1s?b0 单位负反馈系统的闭环传递函数?(s)?,若系统为(a)有静差nans?........?a1s?a0系统,(b)一阶无静差, (c)二阶无静差,?(s)的系数应分别满足什么条件.

七.(10分)

对于图示系统,当r(t)?4?6t,n(t)??1(t)时,试求: 3. 系统的静态误差；

4. 要想减小关于扰动n(t)的静差,应提高系统中哪一部分的比例系数,为什么?

八.(15分)

设单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?根轨迹图,确定使系统稳定的临界k值.

k,试绘制该系统的2s(s?4)(s?2s?4)九.(5分)

已知某系统的开环传递函数为G(s)?10,求增益裕度和相位裕度.

s(s?1)(s?10)十.(15分)

某单位反馈系统的开环传递函数为G0(s)?如图,试求:

5. 保持校正前后稳态误差不变的k值; 6. 校正装置的传递函数Gc(s);

7. 校正后系统的相位裕度;

8. 画出校正后系统的相频特性图,并标出稳定裕度的定义。

k,系统希望对数幅频特性曲线

s(s?0.5)课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 教学大纲编号： 100102

试卷编号：100102047 考试方式： 闭卷考试 满分分值 100 考试时间： 120 分钟 一．（10分）

1．（3）（4） 2. （2）（4） 3. （4） 4. （2）（4）(5) 5.(4)

二.(10分)

解:

有题意有: 6sC(s)?|10C(s)?20E(s) 零初始: 20sB(s)?5B(s)?10C(s)

2010?6s?103s?5

102B(s)/C(s)?H(s)??20s?54s?1C(s)/E(s)?G(s)?故

C(s)G(s)10*10(4s?1)100(4s?1) ?10???2R(s)1?G(s)H(s)(3s?5)(4s?1)?2012s?23s?25E(s)?M(s)?B(s)?10R(s)?H(s)C(s)?10r(s)?H(s)g(s)E(s) E(s)10(3s?5)(4s?1)10(12s2?23s?5)10???R(s)1?G(s)H(s)(3s?5)(4s?1)?2012s2?23s?25三.(10分)

??0.69

?n?2.17四.(5分) 解:

G(s)?4s(s?5)44?s2?5s?4(s?4)(s?1)

41C(s)?R(s)?s(s?4)(s?1)s?(s)?14c(t)?1?e?4t?e?t33六.(10分)

k?666.25??4.06弧度/秒

七.(10分)

（a)a0?b0?0

(b)a0?b0(c)a0?b0及a1?b1八.(10分) 解:

ess?essr?essnessr?limsEr(s)?lims*s?0s?0

essn?limsEn(s)?lims*s?0s?0146*(?2)??k1k2ss1?(?1s?1)(s?1)11s?1*(?)??k1k2sk11?(?1s?1)(s?1)k2

ess??提高k1 的值可减小扰动对系统误差的影响. 九.(15分) (1)k?5 (2)Gc(s)?(10s?1)(2s?1)

(100s?1)(0.2s?1)(3)?c?1十.(15分)

解:

??73.55?1.开环极点: ?4,0,?1?j3 2.渐进线 : ?a??45??135?3.分离点： d1??3,d2??4.出射角：?p??60? 5.与虚轴交点：k?24.886.k临?24.88

?j???j1.633

3??a??

233?j1(舍),d3???j1(舍) 44 十一．（5分）

??47?h?20.8db