自动控制原理复习题.doc

1、已知系统方框图如图1所示，试计算传递函数，及。图 1 第1题题图2、设已知描述某控制系统的运动方程组如下式中 ：系统控制信号（输入变量） ：系统扰动信号（输出变量） ：系统的被控制信号（输出变量） ：中间变量 ：常值增益 ：时间常数试绘出控制系统的方框图，并由方框图求取闭环传递函数、3、求取题图所示电路传递函数4、通过方框图的等效变换求取题图所示系统传递函数图 4 第5题题图图 3 第4题题图图 2 第3题题图5、试分别化简题图所示方框图，并求取传递函数图 5 第6题题图图 4(b) 第5题题图(b)图 4(a) 第5题题图(a)6、由实验测得二阶系统阶跃响应如题图所示，试根据已知的单位阶跃响应计算系统参数及之值。图 5 第6题题图7、已知某控制系统方框图如题图所示，要求该系统的单位阶跃响应具有超调量和峰值时间，试确定前置放大器的增益及内反馈系数之值。图 6 第7题题图8、测得某二阶系统的单位阶跃响应如题图所示。已知该系统具有单位负反馈，是确定其开环传递函数。图 7 第8题题图9、设某系统的特征方程式为试用Routh稳定判据判别系统的稳定性。10、试确定题图所示系统的参数、的稳定域。图 8 第10题题图11、设某温度计的动态特性可用一个惯性环节来描述。用该温度计测量容器内水温，发现一分钟后温度计的示值为实际水温的。若给容器加热，使水温以的速度线性上升，试计算该温度计的稳态指示误差。12、设某控制系统的方框图如题图所示。已知控制信号，试计算及时系统的稳态误差。图 9 第12题题图13、设单位负反馈系统的开环传递函数为试计算系统响应控制信号时的稳态误差。图 10 第14题题图14、试分别计算题图所示系统的参数、，并分析其动态性能。图 11 第15题题图15、设某控制系统的方框图如题图所示，试绘制参变量由变至时的根轨迹图。16、已知某正反馈系统的开环传递函数为试绘制该系统的根轨迹图17、某控制系统的方框图如题图所示，试绘制该系统的根轨迹图图 13 第18题题图18、设某负反馈系统的开环传递函数为试绘制以 为参变量的参量根轨迹图。19、一环节传递函数为试绘制该环节图（幅相频率特性）和图（对数频率特性）。20、设某控制系统的开环传递函数为试绘制该系统的图，并确定剪切频率之值21、设某系统的开环传递函数为试根据该系统的频率响应确定剪切频率时的开环增益之值。图 14 第23题题图22、已知最小相位开环系统图的对数幅频特性如题图所示，试求取该系统的开环传递函数。23、题图所示为开环系统的幅相特性。图中为开环传递函数中具有正实部的极点数目。试分析闭环系统的稳定性。图 16 第25题题图24、设某单位负反馈系统的开环传递函数为若要求系统的幅值裕度为，问开环增益应取何值？25、设控制系统开环频率响应如题图的图所示，试应用稳定判据判别闭环系统的稳定性。图 17 第27题题图26、已知单位负反馈系统的开环传递函数为试综合一个串联校正环节，使系统的相角裕度不小于，剪切频率不低于。27、设有一非线性系统，其中非线性环节是一个斜率的饱和特性。当不考虑饱和因素时，闭环系统稳定。试分析该系统是否有产生自振荡的可能。28、试确定下列二阶非线性运动方程式的奇点及其类型。图 18 第31题题图29、求题图所示有源电网络的传递函数，图中电压是输入量，电压是输出量。30、已知开环传递函数如下，绘制开环频率特性的极坐标图。（1）（2）（3）31、试绘制下列传递函数的对数幅频特性图（1）（2）（3）图 19 第34题题图32、题图表示几个开环图。图中为开环正实部极点个数，判断闭环系统的稳定性。33、一个最小相位系统的开环图如题图所示，图中曲线、和分别表示放大系数为不同值时的对数幅频特性，判断对应闭环系统的稳定性。 图 20 第35题题图34.画出下图的信号流图,进而利用梅逊公式计算传递函数35试用梅逊公式确定如图所示系统的传递函数36已知如图所示系统。（1）求（3）若要求 37试判断特征方程所表示的线性系统是否稳定38试判断特征方程所表示的线性系统是否稳定,如不稳定判断在右半平面,及虚轴上跟的情况.39试判断特征方程所表示的线性系统是否稳定,如不稳定判断在右半平面,及虚轴上跟的情况.40单位反馈：确定使系统稳定的临界值41 单位反馈：，若系统以的角频率作等幅振荡，试确定此时的K值和值。42 单位反馈系统（1）确定使系统稳定的Kg的取值范围。(2）要使系统闭环极点的实部不大于1，试确定 Kg的取值范围。43已知r(t)=1(t).44 (a)(b)E454647已知开 环传递函数为,0的根轨迹在复平面上是个圆，并求圆心与半径。48 49、求对数幅频及相频特性。50、某单位反馈系统的 ，求试分别求 K=2和K=20时系统的相角和幅值余量。51 试建立图1所示各系统的微分方程。其中外力，位移和电压为输入量；位移和电压为输出量；（弹性系数），（阻尼系数），（电阻），（电容）和（质量）均为常数。 图152 已知系统方程组如下： 试绘制系统结构图，并求闭环传递函数53 已知系统的结构图如图2所示，图中为输入信号，为干扰信号，试求传递函数，。 图254 单位反馈系统的开环传递函数，求单位阶跃响应和调节时间 ,误差小于2%。55 设图3(a)所示系统的单位阶跃响应如图3（b）所示。试确定系统参数和。 图356 单位反馈系统的开环传递函数为要求系统特征根的实部不大于，试确定开环增益的取值范围。57 已知单位反馈系统的开环传递函数为 试分别求出当输入信号和时系统的稳态误差。 图458 系统的开环传递函数为 试证明点在根轨迹上，并求出相应的根轨迹增益和开环增益。59 已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。 60 三个最小相角系统传递函数的近似对数幅频特性曲线分别如图5 (a)、(b)和(c)所示。要求： 图(a) （1）写出对应的传递函数；（2）概略绘制对应的对数相频特性曲线。 图561 试根据奈氏判据，判断题图6图(1)(10)所示曲线对应闭环系统的稳定性,均为最小相位系统。已知曲线(1)(10)对应的开环传递函数如下（按自左至右顺序）。 图6 (1)(5)62 已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。 63 已知系统开环传递函数 试概略绘制系统开环幅相频率特性曲线。64 设单位反馈系统的开环传递函数为图7试设计一串联超前校正装置，使系统满足如下指标： （1）在单位斜坡输入下的稳态误差； （2）截止频率c7.5(rad/s)；（3）相角裕度45。65 已知反馈系统，其开环传递函数为 试用奈氏判据或对数稳定判据判断闭环系统的稳定性，并确定系统的相角裕度和幅值裕度。66 已知系统运动方程为 ，试确定奇