自控复习大题答案(仅供参考).doc

复习题 填空题 1、典型二阶振荡环节，当0 0.707时，谐振频率与自然频率 的关系是 ；　 2、反馈控制系统是根据给定值和的偏差进行调节的控制系统串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和对数幅频渐近特性在频段是一条斜率为0dB／dec，的关系，是 。 11、对1800根轨迹，始于 。 12、当开环增益一定时，采样周期越大，采样系统稳定性越 ； 13、传递函数的定义是 。 14、二阶控制系统的特征多项式的系数稳定的条件比例微分环节G s 1+Ts的频特性为_______________。比例微分环节G s 1+Ts的频特性为_______________。对数幅频渐近特性在频段是一条斜率为0dB／dec，的关系，是 。 21、对1800根轨迹，实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。 22、当采样周期一定时，加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。 27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ； 28、零阶保持器的传递函数是 29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关； 31、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ； 32、要求系统快速性好，则闭环极点应距虚轴较 ； 33、当采样周期一定时，加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ； 34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ； 35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 36、线性定常系统的稳态误差与 、 有关 37、在伯德图中反映系统动态特性的是 ； 38、对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ　　　则超调量 。 39、线性定常系统的稳定的必要条件是 40、系统根轨迹方程式为 41、单位负反馈系统的开环传函为G s ，其闭环传函为 ; 简答 5.某负反馈系统开环传函为G s K/ -Ts+1 ,作奈氏图，讨论其稳定性。 系统的p 1，z 1，系统不稳定。 二、计算 1、已知系统结构如图示： ①a 0 时，确定系统的阻尼比ξ、自然频率ωn和单位阶跃作用下系统输出表式，超调量σ%及稳态误差ess 。 ②当要求系统具有最佳阻尼比时确定参数a值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess。 ① 所以： ， 30.6% ess 0 ② 2．某负反馈系统，开环传函为，试作出系统的根轨迹,并求1）系统阻尼比ξ 0.5的主导极点时的K值，并估算σ%、ts 。2）临界稳定时的K值。 1. 系统三个开环极点：p1 0，p2 -1，p3 -2,无有限零点，有三条根轨迹，起于0,-1,-2，终于无穷远处；渐近线方程：；实轴上根轨迹为:[0,-1], [-2,-∞ ；分离点d：；得：d -0.42；与虚轴的交点：由特征方程： S3+3s2+2s+K 0，将s jω代入，得：K 6，；得根轨迹如下： 2 ，它与根轨迹的交点为： 第三个极点为：得：s3 -2.34 所以将s1 t和s2作为主导极点，降阶的二阶系统的传函为： 系统的；所以有： s 2、解：系统开环极点为：p1 0,p2 -1,p3 -2 为根轨迹起点，三条根轨迹到无穷远处。渐近线为： 系统特征方程为： 将s jω代入，得：ω 2时，临界的K 6,所以系统在时稳定 3、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如题图所示，试求该系统的开环传递函数G s ；估算相角裕量说明是否稳定；说明系统右移十倍频程时系统是否稳定。 b a 解：由图可知： 系统的传函为： 系统稳定。 b 由图可知：系统的传函为： 系统稳定。 c d c 、解：由图可知： 系统的传函为： 系统稳定。 d e f e 由图可写出系统的传函为：，由图可得出 得：K 0.1,所以： f 解： 而由图可知：，所以: 所以: （没找到）4、设离散系统如图示，试问：1 当T 0.1s时,系统是否稳定。2 当r t 为单位阶跃信号时,试计算稳态误差e ∞ 及系统的输出C（Z）。 5、已知系统结构如图示： 1）要使ξ 0.5，ωn 5则Kt，Ｋ1为多少？并求 阶跃作用下系统输出表式和超调量σ% 。 2）保持K1不变，当要求系统具有最佳阻尼比时确 定Kt值及求单位斜坡函数输入时系统的稳态误 差ess 。 解：1 系统开环传函为：与标准式比较，得：，得： 系统阶跃响应： 超调量： 2 由标准式比较得：得由于系统为阶系统，系数大于零，满足稳定的条件，所以： 6、某反馈控制系统如图所示（K 0）： （1）绘制奈奎斯特图； （2）试讨论系统的稳定的稳定性。 7、设离散系统如图示，其中采样周期，试问：1 当T 1s时,r t 1+t,试求静态速度误差系数及稳态误差e ∞ 。 解：系统开环脉冲传函为： 闭环特征方程为：，闭环极点为：要单位圆内，系统稳定，则静态位置误差系数为：；静态速度误差系数为：；所以稳态误差为： 8、采样系统如图示，其中采样周期T 1