完成《自动控制原理I》.doc

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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
自动控制原理I 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共 4 页）
总分
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十

得分

一、（30分）回答下列各题
1、自动控制系统由哪些基本环节组成？各环节的功能是什么？(12分）
答：（1）控制对象或调节对象——要进行控制的设备或过程。
（2）执行机构—— 一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制对象，使被控制量达到所要求的数值。
（3）检测装置或传感器—— 该装置用来检测被控制量，并将其转换为与给定量相同的物理量。
（4）给定环节—— 设定被控制量的给定值的装置。
（5）比较环节—— 将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量。
（6）中间环节—— 一般包括比较环节和校正环节。
2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（9分）
答： 传递函数适合线性连续系统。其定义为：零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
3、绘制根轨迹的条件是什么？试写出相应的数学表达式。（9分）
答：
幅值条件——
幅角条件——
二、（20分）控制系统的动态结构图如图1所示，试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、 Y(s)/ N(s)。

图1 题二图

三、（30分）一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。
（1）试求当，时，系统的参数及值。
（2）试求上述系统的位置稳态误差系数、速度稳态误差系数、加速度稳态误差系数及其相应的稳态误差。

图2 题三图
解：
(1) 系统开环传递函数为

与标准型相对比，得

由,得

由，得

所以
即
（2）由可知该系统为型系统，由教材中的表3-1并根据稳态误差与稳态误差系数之间的关系，得
，
，
，
四、（20分）已知系统是最小相位的，其开环幅相频率特性和对数幅频特性分别如图3(a)、(b)所示，试写出系统的开环传递函数，并判断闭环系统是否稳定。

(a) (b)

图3 题四图=
解：由图3(b)可知系统的开环传递函数为：  根据奈氏稳定判据，由图3(a)可知，闭环系统稳定。

4
课程名称: 自动控制原理I