《自動控制原理復(fù)習(xí)題 (1)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《自動控制原理復(fù)習(xí)題 (1)(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、 計(jì)算下列各題
1、 函數(shù)的象函數(shù)_________________________。
答案:
2、 如題一(2)圖所示系統(tǒng)得傳遞函數(shù)___________________________。
答案:
3、 設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,閉環(huán)系統(tǒng)在輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)輸出是。
答案:
4、 已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:,系統(tǒng)在輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。
答案:
5、 某系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為:,判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該系統(tǒng)____________________。
答案:系統(tǒng)不穩(wěn)定
6、 已知某負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,繪制該系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)漸進(jìn)幅頻曲
2、線和相頻曲線。
答案:
二、
設(shè)火炮指揮系統(tǒng)如題二圖所示,其中,,若要求系統(tǒng)最大輸出速度為/秒,輸出位置的容許誤差小于。求:
(1) 當(dāng)時(shí),求滿足上述指標(biāo)的最小K值,并計(jì)算該K值下的相穩(wěn)定裕度和模穩(wěn)定裕度。
(2) 當(dāng)時(shí),試計(jì)算相穩(wěn)定裕度。
答案:
于是有系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為
計(jì)算的截止頻率
相穩(wěn)定裕度為:
當(dāng)時(shí),,計(jì)算得模穩(wěn)定裕度為:
當(dāng)模穩(wěn)定裕度和相穩(wěn)定裕度可以看出,此時(shí)系統(tǒng)不穩(wěn)定。
當(dāng)
此時(shí)的截止頻率是=4.8
相穩(wěn)定裕度為:
校正后,系統(tǒng)由不穩(wěn)定變?yōu)榉€(wěn)定。
三、
試求如題三圖所示的無源網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù),并繪制伯德圖。
解:先寫出系統(tǒng)的微
3、分方程:
先進(jìn)性拉氏變換,然后化簡得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù):,其中,
由于,所以。
經(jīng)計(jì)算得,截止頻率不存在。系統(tǒng)的伯德圖如下:
四、
某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為
(1) 試?yán)L制時(shí)系統(tǒng)的根軌跡(其中根軌跡在實(shí)軸上的分離點(diǎn),根軌跡與虛軸的交點(diǎn)要精確計(jì)算出);
(2) 確定使系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下,系統(tǒng)輸出響應(yīng)不出現(xiàn)超調(diào)時(shí)K的取值范圍;
(3) 為使系統(tǒng)的根軌跡通過兩點(diǎn),擬在前向通路中加入比例微分環(huán)節(jié),試確定的數(shù)值。
解:系統(tǒng)有3個(gè)開環(huán)極點(diǎn),分別是:;系統(tǒng)沒有開環(huán)零點(diǎn)。
漸近線方位是:
計(jì)算分離點(diǎn)d:
解得:
求與虛軸的交點(diǎn)
系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程是:
將代入上式中得:
解得:
根軌跡:
(2)系統(tǒng)對階躍響應(yīng)無超調(diào),即此時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的特征根應(yīng)為負(fù)實(shí)根,此時(shí)K的取值范圍為:
(3)加入比例微分環(huán)節(jié)后,系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:
此時(shí)系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為:
將代入新的閉環(huán)特征方程中,得: