2005級自動控制期末前六章復(fù)習(xí)習(xí)題

1、第二章常見問第二章常見問電路阻抗（放大器）計(jì)算問題存在擾動時，如何求傳遞函第三二階系統(tǒng)的典型性能指標(biāo)（式第三二階系統(tǒng)的典型性能指標(biāo)（式3-26、27、28、30、31穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算（表3-第三章常見問主導(dǎo)極第三章常見問主導(dǎo)極點(diǎn)分第四則補(bǔ)充十一.當(dāng)n 第四則補(bǔ)充十一.當(dāng)n 2,m 1時,根軌跡可能為直線或圓弧,若根軌跡圓弧圓心在開環(huán)零點(diǎn)實(shí)軸,則必然沿著圓弧移動半徑為兩個開環(huán)極點(diǎn) p1 p2至開環(huán)零點(diǎn)距離乘積的 平方12第四章主要問第四章主要問分離點(diǎn)與虛軸交點(diǎn)及相應(yīng)的KgKg和K第五章學(xué)習(xí)重重點(diǎn)掌握Nyquist判穩(wěn)，Bode圖的畫法及用Bode第五章學(xué)習(xí)重重點(diǎn)掌握Nyquist判穩(wěn)，Bode圖的

2、畫法及用Bode若系統(tǒng)開環(huán)不穩(wěn)定,P0,閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是： GH平面開環(huán)幅相頻率特性曲線及其鏡像當(dāng)從-變化 到+時,逆時針方向圍繞(-1,j0)點(diǎn)P圈。圍(-1,j0)第五章學(xué)習(xí)重Bode第五章學(xué)習(xí)重Bode第五章的主要問第五章的主要問I, 型系統(tǒng)：s j:由00或由00到第六章學(xué)習(xí)重利用Bode圖第六章學(xué)習(xí)重利用Bode圖計(jì)算串聯(lián)校正前后的傳遞數(shù)超前校正、滯后校正、滯后-超前校正作 析1G4 析1G412 2 1211G2 析)1 析)11 13. 某控制系統(tǒng)如圖2所示. 0. 試分析的增大對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響;(2) 對系統(tǒng)動態(tài)性能%,ts響;(3) 斜坡響應(yīng)穩(wěn)態(tài)誤差ess的影響。(

3、16212(s) s121s1ss18G (s) 8 18;T 1k0011s(Tssss03. 某控制系統(tǒng)如圖2所示. 0. 試分析的增大對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響;(2) 對系統(tǒng)動態(tài)性能%,ts響;(3) 斜坡響應(yīng)穩(wěn)態(tài)誤差ess的影響。(16212(s) s121s1ss18G (s) 8 18;T 1k0011s(Tssss0KT0s(Ts1) 122ss200nn0TT008 1G(s) ;k001s(Ts1)s1)08 1TK(s)0 1Kn2s2Tsnn0 18 1G(s) ;k001s(Ts1)s1)08 1TK(s)0 1Kn2s2Tsnn0 1112;n24840n0相對穩(wěn)定性00無

4、阻界振階躍響應(yīng)當(dāng)04時,0 1系統(tǒng)當(dāng)1K81Gk(s);T0;K1s(T0ssT(s)4; 42n1K 2ss 2snn當(dāng)0 4時,01,K81Gk(s);T0;K1s(T0ssT(s)4; 42n1K 2ss 2snn當(dāng)0 4時,01,系統(tǒng)欠阻尼階躍響應(yīng)衰減振蕩: 113,t(或tnss1nn%811 v0KK8/v04.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,(1)試?yán)LK0時的根軌跡,(2)用根軌跡法確定:統(tǒng)階躍響應(yīng)無超調(diào)時K的取4.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,(1)試?yán)LK0時的根軌跡,(2)用根軌跡法確定:統(tǒng)階躍響應(yīng)無超調(diào)時K的取值范圍K為何值時系統(tǒng)的阻尼系數(shù)最小。K(0.25s0.25K(s 分G(s

5、)(s1)(0.5s0.5(s1)(sKg(s;K g(s1)(s2K2Kg;n2,mz4,p11,p2 :按法則11,自控原理試題分析K(0.25s 1G(s 題K(0.25s 1G(s 題分析(s1)(0.5sKg(s4) ;K (s1)(s2)K 2Kg.實(shí)軸外根跡為圓,徑R (42)(41根跡區(qū)段2,1分離點(diǎn):(4R 42.45 根跡區(qū)段(,4會合點(diǎn):(4R 42.45 6.45,j0);相1.551 1.55 Kg1 1.55 0.1,K12Kg1Kg2 6.4516.452 9.9;K22Kg26.45當(dāng)0K0.2和K19.8時,根軌跡在實(shí)軸,階躍響線,切點(diǎn)與當(dāng)0K0.2和K19.

6、8時,根軌跡在實(shí)軸,階躍響線,切點(diǎn)與原點(diǎn)的從原點(diǎn)向根軌跡圓作點(diǎn)s1的模n RnRz對應(yīng) sinsin 37.774 cos 0.79題分析sj 2.52.51.93912.51.939Kg2.51.9392;K2Kg自控原理5. 某負(fù)反饋?zhàn)钚∠辔幌到y(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性(漸近線)如圖4 5. 某負(fù)反饋?zhàn)钚∠辔幌到y(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性(漸近線)如圖4 (3)校正裝置的傳遞函數(shù),確定所用的是何種串聯(lián)校正性質(zhì)的校正裝 (4) 確定校正后系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的開環(huán)放大系數(shù)K值。(20分KG(s)11ssKs(0.1s1)(0.01s因校正后L()低頻漸進(jìn)線1時L18090tg10.1tg10.01自控原理試題分析

7、c;s(0.1s1)(0.01s1)1s1)K K0(10s0Gc;s(0.1s1)(0.01s1)1s1)K K0(10s0G001s(s1)2(0.01s1)s(ss1)21L0(1) L0(0.1)40lgc20lg 10 1800(c0)180tg13.162102tg13.162tg13.1620.01 G(s)Gc(s)G自控s(0.1s1)(0.01s G(s)cc1,83.7G G(s)Gc(s)G自控s(0.1s1)(0.01s G(s)cc1,83.7G(10s(s2G(s);0s(s(10s(s(s 3.162,0 31.5(10s(s)1Ks(0.1s1)(0.01s1

8、) s(0.1s1)(0.01s1)K0.001s 0.11s sK320.111 0.001K時,閉環(huán)穩(wěn)定,K0K臨界K6. 已知含飽和特性的非線性系統(tǒng)如圖5所示. 系統(tǒng)的輸入 繪出速度反饋未加入時,e-e 平面的相平面圖繪出速度反饋加入時,e-e 平面的相平面圖6. 已知含飽和特性的非線性系統(tǒng)如圖5所示. 系統(tǒng)的輸入 繪出速度反饋未加入時,e-e 平面的相平面圖繪出速度反饋加入時,e-e 平面的相平面圖設(shè)開始時系統(tǒng)狀態(tài) c 0.25xxe0 x10,ee ;er0自控原試題分x10,ee0C(s)X(s)s(0.5ss(0.5s1)C(s) 0.5c c 階躍響應(yīng)r 自控原理試題分析r0.

9、5c c 階躍響應(yīng)r 自控原理試題分析rr 0r(0)rr(0) 0;er0erc cc c(0)lims(s)R(s) rc c c e(0)r(0)c(0)可導(dǎo)出:0.5ee 0.25x c(0)lims(s)sR(s) xe0 1,劃為式中x10,ee01,劃為e(0)r(0)c(0) x10,ee1,劃為區(qū)即階躍輸入時初始點(diǎn): (r00若r0 e0區(qū)開始;若r0 e0從區(qū)開始把非線性環(huán)節(jié)看作K 的比1環(huán)節(jié),則(ss(0.5s1) 0.25K xe0 xe0 1,劃為x10,e 1,0 x10,ee 1,劃為0c(0) 0,e(0)rc(0) 0,e(0) 題分析0即階躍輸入時初始點(diǎn):

10、(r0,0)(3,0),在區(qū):0.5ee 0.2510 02e5(ac)(25等傾斜線為e a2的水平線; 0時,e a為相跡和其余相跡漸近 線相跡從區(qū)A(3,0)出發(fā),沿區(qū)相自控原理試題分析到達(dá)區(qū)與區(qū)的B點(diǎn),進(jìn)入?yún)^(qū),沿區(qū)相跡收斂于平衡點(diǎn)(原點(diǎn))區(qū)相跡從區(qū)A(3,0)出發(fā),沿區(qū)相自控原理試題分析到達(dá)區(qū)與區(qū)的B點(diǎn),進(jìn)入?yún)^(qū),沿區(qū)相跡收斂于平衡點(diǎn)(原點(diǎn))區(qū)e2e5 (a c)(25等傾斜線為e cc5 的水平a2 0時,e a跡漸近對于區(qū)0.5e e0.2510e 10.447,奇點(diǎn)(原點(diǎn))為穩(wěn)定焦點(diǎn)b5(a)(2)0.5c0.25x自控原理試題分析 x10ee 10.5c0.25x自控原理試題分析 x10ee 110 x ec 10 x 10,e ec 10r31(t):t0時r3rrr(0)3,r(0)0;err31(t),e2e0.5x自控原理試題分析ee1時,x2er31(t),e2e0.5x自控原理試題分析ee1時,x2e51ee 1時,x10(e7e5ee1時,x10;e2e51 eeee7e5e 2e52e5 此區(qū)相跡為漸近線,其