1、题号一二三四五六七总 分分数1612241612911成绩一、(共16分,每空2分)填空题。1、根据有无反馈,控制系统可分为两类:( )。2、传递函数的定义是( )。3、的拉氏反变换为( )。4、非最小相位系统是指( )。5、某闭环传递函数为的控制系统的截止频率为( )。6、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于z平面( )。7、已知某控制系统开环传递函数为,则该系统的剪切频率为( ),相角储备为( )度。二、(共12分)系统的方块图如下,试求:1、通过方块图化简求闭环传递函数(用梅逊公式也可)。(8分)2、误差传递函数。(4分)三、(共24分)某单位负反馈控制系统如图,阻尼比,试求:1、
2、 系统类型、阶次。(2分)2、 K、无阻尼振荡角频率、有阻尼振荡角频率的值。(6分)3、 系统的开环传递函数。(2分)4、 静态误差系数Kp,Kv和Ka。(3分)5、 系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差,。(3分)6、 峰值时间,最大超调量。(4分)7、 输入信号为时,系统的稳态输出、输出最大值。(4分)四、(共16分)传递函数题。1、(从图(a),(b)中选作一题)求系统输入为,输出为时的传递函数。(6分) 注:图(a)中,,是位移量;图(b)中,,是电压量。(a) (b)2、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图,试求对应的传递函数。(6分)3、已知采样控制系统如图所示,写出系
3、统的闭环脉冲传递函数。(4分)五、(共12分)1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为,试确定使系统产生持续振荡的值,并求振荡频率。(6分)2、下图中,图(a)为某一系统的开环幅相频率特性曲线,图(b)为另一系统的开环对数幅相频率特性曲线,PR为开环右极点数,试判断两个系统的闭环稳定性。(6分)(a) (b)燕山大学试卷 密 封 线 共 8 页 第 7 页六、(共9分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为,试求:1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。(4分)2、输入为时,闭环系统的稳态输出。(5分)七、(共11分)图(a)、(b)中,实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线,采用校正后,
4、曲线由实线变为虚线,试问:1、串联校正有哪几种形式?(3分)2、图(a)、(b)应分别采取什么校正方法?(4分)3、图(a)、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能?(4分)注:-1表示-20dB/dec,-2表示-40dB/dec(a) (b)一、(共16分,每空2分)1、开环控制系统、闭环控制系统2、当初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比3、4、若控制系统的传递函数中有零点或极点在复平面s的右半部,则称为非最小相位传递函数,相应的系统称为非最小相位系统5、0.56、以圆心为原点的单位圆内7、, 120 二、(共12分)1、(8分)将A点后移所以,2、(4分)三、(
5、共24分)1、1型、2阶 (2分)2、K=1 (2分)=1 (2分) (2分)3、 (2分)4、 (1分)1 (1分) (1分)5、 (1分)1 (1分) (1分)6、3.63 (2分) (2分)7、; (2分) (2分)四、(共16分)1、(从图(a),(b)中选作一题)。(6分)(a)解:列写动力学微分方程:经拉式变换得:化简并整理,得:(b)解:采用运算电阻的方法:2、(6分)系统由一个比例环节和一个惯性环节组成。即由20lgK20得K10;转角频率0.5,得T2。所以,3、(4分)五、(共12分)1、(6分)方法一:系统的闭环传递函数为:特征方程为:列劳斯表s314s22Ks1s0K要
6、使系统稳定,则。得:所以,使系统产生持续振荡的值为:将代入特征方程,即解得其虚根为,。所以,振荡频率方法二:系统临界稳定,所以过点,则,即所以,2、(6分)(a)NN020,ZRPR2N6,所以闭环不稳定。 (3分)(b)NN211,ZRPR2N0,所以闭环稳定。 (3分)六、(共9分)1、(4分)所以,;2、(5分)闭环传函为,频率特性为,即:,即:;系统稳态输出为:七、(共11分)1、相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正。 (3分)2、(a)串联相位滞后校正。 (2分)(b)串联相位超前校正。 (2分)3、相位滞后校正提高了低频段的增益,可减少系统的稳态误差。 (2分)相位超前校正改善了系统的稳定性,使剪切频率变大,提高系统的快速性。(2分) (注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)