1.零初始条件下 2.Ts+1 3.Ⅱ
???4.e1??2
5. 幅频特性,相频特性 6. 20lgA(ω) 7. 相角裕量 8. z/(z-1)
9. 相同的传递函数G(s) 10. 主导极点 二. (8分)
cG1G2R?G31?G; 1G2G3?G2G3G4三. (12分) u(t)=i1(t)R1+
1C[i1(t)?i2(t)]dt;
1? u1c(t)=
Ci2(t)dt;
2? idUc(t)2(t)=C2dt; Rd2uc(t)duc(t)1R2C1C2dt2+(R1C2+R1C1+R2C2)dt+uc(t)=u(t)四. (10分)
系统闭环传递函数为 φ(s)=
Ks(s2?s?1)(s?4)?K; 特征方程 A(s)=s4+5s3+5s2+4s+K=0; 系统稳定条件K>0,84-25K>0,即
8425>K>0 五. (13分)
A(s)=s2+14s+10=0 所以系统稳定
8分)3分)2分)2分)5分)4分)2分)4分)4分)(
(
(
(
((
( (
(
ess=0;ess=
2Kv=0.8; ess=0+0.8+ ∞。
六. (15分)
3.16 (0.5s?1)(0.05s?1) ??1800??(?c);
?
c?6.32; ?(?)??arctan0.5??arctan0.05?
ccc??1800?arctan3.16?arctan0.316
=1800-900=900
。
七. (12分)
G(s)?G2(s)
1?G2(s)H(s)
X0(z)G1(z)G2(X(z)?z)i1?G2H(z)?G1(z)G2(z)八. (15分)
[解]系统有三个开环极点:-p1= -0.2,-p2=0.5,-p3= -1。 1) n=3,m=0,有三条根轨迹,均趋于无穷远。 2) 实轴上的根轨迹在区间(-∞,-1 [-0.5,-0.2]。
3) `渐进线 ????0.2?0.5?1??0
3.57?(2k?1)?180?3??60?,180?(k?0,1,2)
4)分离点。
特征方程为:s3+1.7s2+0.8s+0.1+K=0
重合点处特征方程为:(s+a)2 (s+b)=s3+(2a+b)s2+(2ab+a2)s+a2b=0 令各项系数对应相等求处重合点坐标和重合点处增益取值。
5)根轨迹与虚轴的交点。系统的特征方程为D(s)=s3+1.7s20.8s+0.1+K=0
(5分) (4分)
(5分) (3分) (4分) (3分)
(6分)
(6分)
(1分) (1分) (1分)
(2分)
(2分)
θ令s+jω,得
???ω3?0.8ω3??0.8ω?032
- jω-1.7ω+ j0.8ω+0.1+K=0 => ? => ?
2?1.7ω?0.1?K?0?K?1.26?
jω
j0.89
-1 σ
(3分)
(5分)
自动控制原理试卷7答案
一 (40分)
(1) 稳定性 快速性 准确性 (3分) (2) 脉冲传递函数是指在零初始条件下,系统输出量的z变换与系统输入量的z变换(3分)
之比。
(3) 幅频特性与相频特性统称为频率特性。 (3分) (4) 为了使系统达到我们的要求,给系统加入特定的环节,使系统达到我们的要求。
传递函数是指在零初始条件下,系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变这个过程叫系统校正。
0c(3分)
180?(5) 系统距离不稳定的角度, ? ? ? ( ? ) (3分)
(6)
要求离散频谱各分量不出现重叠,即要求采样角频率满足如下关系:
ωs≥2ωmax (3分)(7) G ( s ) ? G 1( 1 ? G 2 ) (2分)
(1?G1)(1?G2)?G1(8) ts=4/(ξωn) (2分)
? (9) G ( s)
0.1s(0.02s?1)(2分)
(10) 4 562 3.16 相位超前校正 r=370, kg=5/3=1.7 (2分) (2分) (2分) (2分) (22) (23) (24) 稳定 稳定 不稳定 临界稳定 rmax= 2 ? 1 ??1??2(3分) (2分) (1分) 二1×2√3×4√5× (每题2分,共10分) 三 (10分) 1由图得 a U?RI?(I?I)11112 C2s(1分) U2?R2I2?(I1?I2)(1分) C2s 12(1分) R1I1?(R2?)IC2s I1C2s? 1(1分) U?I2R1C2s?11 C2s I2R1C1s(1分) ?I1R2C1s?1 11U1?I1?(R2?)I2(1分) C2sC2s 则 C2sR1C1sC2s11?(R?)?? 2U2(s)R1C2s?1R2C1s?1C2sR1C2s?1C2s? C2sR2C1s1U1(s)1??? R1C2s?1R1C2s?1C2s 1R1R2C1C2s2?(R1?R2)C1s?1?R1R2C1C2s2?(R1C2?R2C1?R1C1)s?1(2分) 得微分方程 d2U2(t)dU2(t)RRCC?(RC?RC?RC)?U2(t)?1212122111 dtdt2 d2U1(t)dU1(t) (2分) R1R2C1C2?(R?R)C?U1(t)122dtdt 四(10分) X(s) 0 (1)求 Xi(s) ?P? ?(s)??..... ? ? 1 ? ? L ? L L (1分) ni?1ii??iij?
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