自动控制原理练习题全大题.doc

1.1 什么是系统？什么是被控对象？什么是控制？ 1.2 什么是自动控制？它对人类活动有什么意义？ 1.3 试列举几个日常生活中的开环控制系统和闭环控制系统， 并说明它们的工作原理。1.4 自动控制系统主要由哪几部分组成？各组成部分有什么功能？ 1.5 试用反馈控制原理来说明司机驾驶汽车是如何进行线路方向控制的， 并画出系统方框图。 1.6 洗衣机控制系统的方框图如习题1.6图所示， 试设计一个闭环控制的洗衣机系统方框图。 2.1 试列写出习题2.1图中各电路的动态方程。 2.2 试求习题2.2图所示有源网络的传递函数。 2.3 试求习题2.3图所示有源网络的传递函数。2.4 试用拉氏变换变换下列微分方程（初始值为0）。 2.5 系统的微分方程如下： 式中, T1、 T2、 K1、 K2、 K3均为正的常数， 系统的输入量为r(t)， 输出量为c(t)， 试画出动态结构图， 并求传递函数C(s)/R(s)。2.6 系统微分方程如下： x1(t)=r(t)-c(t)-n1(t) x2(t)=K1x1(t) x3(t)=x2(t)-x5(t) 式中, T、 K1、 K2、 K3均为正常数。 试建立以r(t)、 n1(t)和n2(t)为输入量， c(t)为输出量的系统动态结构图。 2.7 试将习题2.7图所示的动态结构图转换为信号流图。 2.8 分别用等效变换及梅逊公式求解习题2.8图所示各图的传递函数C(s)/R(s)。 2.9 试求习题2.9图所示系统分别在输入信号和扰动信号作用下的闭环传递函数， 并求系统的总输出。 3.1 设温度计需要在1 min内指示出响应值的98%， 并且假设温度计为一阶系统， 求时间常数T。 如果将温度计放在澡盆内， 澡盆的温度以10 /min的速度线性变化。 求温度计的误差。 3.2 设系统的闭环传递函数(s)=1/(Ts+1)， 当输入单位阶跃信号时， 经15 s系统响应达到稳态值的98%， 试确定系统的时间常数T及开环传递函数G(s)。 3.3 已知系统的开环传递函数G(s)=4/s(s+1)， 系统为单位反馈系统， 求系统的单位阶跃响应。 3.4 设单位反馈系统的开环传递函数G(s)=1/s(s+1)， 试求系统的单位阶跃响应及上升时间、 超调量、调整时间。 3.5 已知系统的单位阶跃响应为c(t)=1-1.8e-4t+0.8e-9t， 求： （1） 系统的闭环传递函数; （2） 系统的阻尼比和无阻尼自然振荡频率。 3.6 已知单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如习题3.6图所示。 试确定系统的传递函数。 3.7 已知单位负反馈系统的开环传递函数G(s)=K/s(Ts+1)， 若要求%16%, ts=6 s（5%误差带）， 试确定K、 T的值。 3.8 系统的结构如习题3.8图所示， 其中Gc(s)=s+1。 试求满足0.707时的值。 3.9 一闭环系统的动态结构如习题3.9图所示。 求当%20%, ts=1.8 s(5%误差带)时， 系统的参数K和的值。 3.10 闭环系统的结构如习题3.10图所示。 若要求=0.707， 则参数应如何选择。 3.13 已知系统结构如习题3.13图所示。 问取值多少， 系统才能稳定。 3.14 已知系统结构如习题3.14图所示， 确定系统稳定时的取值。 3.16 系统如习题3.16图所示。 为了使系统在r(t)=t2时的稳态误差不大于1/10， 同时系统要稳定, 试确定和K的取值。 3.17 系统的结构如习题3.17图所示。 欲保证=0.7且单位斜坡函数输入时稳态误差ess=0.25, 试确定K和的取值。 3.18 系统的结构如习题3.18图所示。 求n1(t)=n2(t)=1(t)时， 系统的稳态误差。 3.19 复合控制