发布时间 : 星期日 文章自动控制原理试题库（含参考答案）更新完毕开始阅读f52057b3c381e53a580216fc700abb68a882ad71
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C、如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定； D、当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定。
9、关于系统频域校正，下列观点错误的是(C) A、一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右； B、开环频率特性，在中频段对数幅频特性斜率应为?20dB/dec； C、低频段，系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定； D、利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。 10、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?10(2s?1)，当输入信号是r(t)?2?2t?t2时，22s(s?6s?100)系统的稳态误差是(D) A、0B、∞C、10D、20 三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。 图3 解：1、建立电路的动态微分方程 根据KCL有ui(t)?u0(t)d[ui(t)?u0(t)]u0(t)?C? R1dtR2即R1R2Cdu0(t)du(t)?(R1?R2)u0(t)?R1R2Ci?R2ui(t) dtdt2、求传递函数 对微分方程进行拉氏变换得
得传递函数G(s)?U0(s)R1R2Cs?R2? Ui(s)R1R2Cs?R1?R2三、(8分)写出下图所示系统的传递函数
C(s)（结构图化简，梅逊公式均可）。 R(s)C(s)?解：传递函数G(s):根据梅逊公式G(s)?R(s)?P?ii?1ni?
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4条回路:L1??G2(s)G3(s)H(s),L2??G4(s)H(s)，
L3??G1(s)G2(s)G3(s),L4??G1(s)G4(s)无互不接触回路。
特征式：??1??Li?1?G2(s)G3(s)H(s)?G4(s)H(s)?G1(s)G2(s)G3(s)?G1(s)G4(s)
i?142条前向通道:P1?G1(s)G2(s)G3(s), ?1?1；
三、(16分)已知系统的结构如图1所示，其中G(s)?k(0.5s?1)，输入信号为单位斜坡函数，
s(s?1)(2s?1)求系统的稳态误差(8分)。分析能否通过调节增益k，使稳态误差小于0.2(8分)。
R(s) C(s) G(s) 1解：Ⅰ型系统在跟踪单位斜坡输入信号时，稳态误差为 ess? 一 KvK(0.5s?1)图s1 ??K 而静态速度误差系数 Kv?lims?G(s)H(s)?lims?0s?0s(s?1)(2s?1)稳态误差为 ess?11?。） KvK要使ess?0.2 必须 K?1?5，即K要大于5。 0.2但其上限要符合系统稳定性要求。可由劳斯判据决定其上限。系统的闭环特征方程是D(s)?s(s?1)(2s?1)?0.5Ks?K?2s3?3s2?(1?0.5K)s?K?0 构造劳斯表如下 s3s2s1233?0.5K3K1?0.5KK00为使首列大于0， 必须 0?K?6。 s0综合稳态误差和稳定性要求，当5?K?6时能保证稳态误差小于0.2。 三、写出下图所示系统的传递函数
C(s)（结构图化简，梅逊公式均可）。 R(s)C(s)?解：传递函数G(s):根据梅逊公式G(s)?R(s)?P?ii?1ni?（2分）
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3条回路:L1??G1(s)H1(s),L2??G2(s)H2(s)，L3??G3(s)H3(s)（1分）
1对互不接触回路:L1L3?G1(s)H1(s)G3(s)H3(s)（1分）
??1??Li?L1L3?1?G1(s)H1(s)?G2(s)H2(s)?G3(s)H3(s)?G1(s)H1(s)G3(s)H3(s)（2分）
3解：1、i?11条前向通道:P1?G1(s)G2(s)G3(s), ?1?1（2分）
四、（共20分）系统结构图如图4所示： 图4 1、写出闭环传递函数?(s)?C(s)R(s)表达式；（4分） 2、要使系统满足条件：??0.707,?n?2,试确定相应的参数K和?；（3、求此时系统的动态性能指标?00,ts；（4分） 4、r(t)?2t时，求系统由r(t)产生的稳态误差ess；（4分） 5、确定Gn(s)，使干扰n(t)对系统输出c(t)无影响。（4分）K4分）?(s)?C(s)R(s)?s2?K?2n1?K?Ks2?K?s?K?s2?2??2 ns??ns?s2?K??222、（4分）?n?2?4??K??2???K?4n?22???0.707 3、（4分）?0???1??20?e?4.3200
K4、（4分）G(s)?s2?K?1??KK?1?1?K?s(s?K?)?s(s?1)?v?1 s（2分）
4分） （精心整理
?K??1?1???Gn(s)C(s)?s?s?＝0 5、（4分）令：?n(s)?N(s)?(s)得：Gn(s)?s?K?
四、（共20分）设系统闭环传递函数?(s)?C(s)1?22，试求： R(s)Ts?2?Ts?11、??0.2；T?0.08s；??0.8；T?0.08s时单位阶跃响应的超调量?%、调节时间ts及峰值时间
tp。（7分） 2、??0.4；T?0.04s和??0.4；T?0.16s时单位阶跃响应的超调量?%、调节时间ts和峰值时间tp。（7分） 3、根据计算结果，讨论参数?、T对阶跃响应的影响。（6分） 2?n11解：系统的闭环传函的标准形式为：?(s)?22，其中 ???2n2TTs?2?Ts?1s?2??ns??n?????/1??2?0.2?/1?0.22?%?e?e?52.7%?????0.244T4?0.08?1、当?时，?ts?（4分） ???1.6s??n?0.2?T?0.08s?????T??0.08????0.26s?tp?222??n1??1??1?0.2d???????/1??2?0.8?/1?0.82?%?e?e?1.5%?????0.844T4?0.08?当?时，?ts?（3分） ???0.4s??n?0.8?T?0.08s?????T??0.08????0.42s?tp?222??n1??1??1?0.8d???????/1??2?0.4?/1?0.42?e?25.4%??%?e????0.444T4?0.04?2、当?时，?ts?（4分） ???0.4s??n?0.4?T?0.04s?????T??0.04????0.14s?tp?222?d?n1??1??1?0.4??