时域分析法与根轨迹练习题

1 .自动控制系统对输入信号的响应通常包括以下两个分量：2 .函数f(t)=的拉式转换表达式是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。3 .积分过程的传递函数式为g (s )=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。4 .在斜坡函数的输入中，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _型系统的稳态误差为零。四、控制系统的结构图如图2所示。(1)系统的所有特征根据在平面上=-2的左侧区域，最好在0.5以上。 试制了特征根在平面上的分布范围(用阴影表示)。(2)特征根据在阴影线的范围内时求出的值的范围。 (20分钟)五、已知系统的结构图如图3所示。 如果是这样的话，我会试试看(1)当时求出了系统的响应、超调量和调节时间。(2)此时，要使超调量=20%，要求多大？ 求出此时的调节时间值。(3)比较上述两种情况，说明内部反馈的作用(20分钟)图3六、系统结构图如图4所示。 当输入信号、干扰信号时，求出系统整体的稳定误差ess。 (15分钟)图41、所谓根轨迹，是指_系统的特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。2、线性系统稳定的必要条件是闭环传递函数的所有极点都严格位于s _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _半平面上3、在二次系统中导入比例微分控制时，系统的衰减系数为_。9 .已知单位反馈系统的开环传递函数中，斜坡信号引起的稳态误差是_。3 .尝试某个控制的框图如图所示(16点)。(1)该系统的开环传递函数、闭环传递函数和误差传递函数。(2)若保证衰减比和单位斜率函数的稳态误差，则求出系统参数k。(3)计算过冲量和调节时间。1 .已知单位反馈系统的开环传递函数描绘闭环系统的根轨迹，并确定该系统的稳定范围。5 .图46 .在辅助系统中引入速度反馈控制后，系统的开环增益为_。7 .已知单位反馈系统的开环传递函数，斜坡信号导致的稳态误差是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _8 .闭环系统的稳定性是闭环系统的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _六、如图所示，控制系统的框图要求系统的性能指标%=20%、tp=1s，求得(16分钟)(1)系统闭环传递函数和误差传递函数。(2)系统截止比，自然振荡频率。(3)确定k和的值。(4)计算调整时间ts。(5)求出输入为r(t)=2t时系统的稳定误差。1 .试制某控制系统的开环传递函数，参数从0变化到时的根轨迹图，判断系统稳定的范围。3 .对于一种反馈控制特征函数，该系统的开环极点是闭环极点。4 .根据图2的系统的开环放大器，在信号被输入时，系统稳定误差是当信号t被输入时，系统稳定误差是。1、如果一个系统(或器件)的输入/输出光栅变换器的对应传递函数由G(s )来表达，则以下说法是不正确的()a在零初始条件下记述b .系统的所有信息c为单位脉冲响应的D G(s )反映了系统自身的固有特性。1 .下图所示的系统试图确定参数k和a，如单位阶跃响应曲线h(t )所示。r四、图纸问题(每题15分，共30分)1 .某系统开环传递函数1 )画以k为参数的闭环系统的根轨迹图2 )求出使系统稳定的k值范围。1 .通过负反馈连接的a .能够使闭环系统稳定的b .系统的动态性能一定会提高c .干扰造成的误差逐渐减小，最后一定能完全消除d .要改善系统性能，必须调整系统的结构参数。如果系统的特征方程式为，则为系统a .稳定b .临界稳定c .右半平面闭环极数d .型。4 .系统引起的稳态误差，说明a .类型b .系统不稳定c .输入振幅过大的d .闭环传递函数有积分环节。7.(20分钟)系统结构图如图1所示(1)写闭环传递函数公式(2)系统满足条件须适当的参数和(3)求此时系统的动态性能指标()；在(4)的情况下，求系统的稳态误差(5)确认噪声不影响系统输出。三. (15分钟)单位反馈系统的开环传递函数是(1)描绘时的系统路径轨迹(决定渐近线、分离点、与虚拟轴的交点)(2)决定系统满足的开环增益的取值范围(3)定性分析在范围内，增大时以及作用引起的变化趋势(增加/减少/不变)。2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义如下a .时、输出速度和输入速度的稳态误差b .时，输出位置和输入位置的稳定误差c .时，输出位置和输入位置的稳定误差d .时，输出速度和输入速度的稳态误差。3 .如果系统的开环传递函数是两个“s”多项式的比，则闭环特征方程如下a，N(S)=0 B，N(S) M(S)=0c，1 N(S)=0 D，关于是否是单位反馈系统4 .非单位反馈系统当前向信道传递函数是G(S )，反馈信道传递函数是H(S )时，在输入侧定义的误差E(S )和在输出侧定义的误差之间存在以下关系a、b、c、d、5、已知下一负反馈系统的开环传递函数，应描绘零度根的轨迹如下a、b、c、d、7、一次系统的闭环极越接近s平面原点a、精度越高则为b、精度越低则为c、响应速度越快则为d、响应速度越慢9 .如果两个系统的根轨迹相同，则相同a、闭环零点和极b、开环零点c、闭环极d、阶跃响应3、某单位反馈系统的开环传递函数为(正题15分钟)(1)描绘从0 变化的路径轨迹(要求：分离点、与虚轴的交点等)(2)求出系统稳定且阻尼不足状态下开环增益的可取范围；4、已知单位负反馈系统的开环传递函数求得如下：(正题15分钟)a )使系统稳定的值r(t)=2t 2时，系统的稳态误差求得为0.25，询问应取哪个值。3 .在一个控制系统收到步骤信号后，如果系统的输出发生放大振荡，那么此系统为()系统a .稳定b .不稳定c .稳定边界d .可能稳定和不稳定5 .典型的次级系统的单位阶跃响应是具有衰减比()的等幅振荡A. B .C. D8 .如果一个单位的负反馈控制系统由斜坡函数已知稳态误差不是零，则该系统是()系统A.0型B.I型c.型d.型12 .拉斯变换的初始值定理是_。14 .传递函数是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _之比。8 .一个控制系统的单位阶跃响应是：(1)求出系统的闭环传递函数(2)计算系统的无衰减自然频率和系统的衰减比。提案：解法1 :通过拉动变换求出输出量的多域形式，将输入量作为单位阶跃信号，可以求出闭环传递函数，还可以求出无衰减比和无衰减的自然振动频率。 解法2 :根据阶跃响应的时域形式，响应曲线无过冲，无振动，系统处于过衰减状态，指数函数的两个指数系数是两个时间常数的倒数，求衰减比和无衰减自然频率。 从稳态分量中可以求出开环增益。 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析9 (讲义).单位反馈系统的开环传递函数(a )当a)k=1时，求出系统在r(t)=1(t )时的稳定误差(r(t)=1(t )时，为了检测稳定误差试着决定k值。25 .设单位反馈控制系统的开环传递函数求出输入信号时系统的稳态误差。26 .作为简化了下图的飞行控制系统的构成图，选择参数K1和Kt，设系统=，=1。27 .众所周知的是，单位负反馈系统的开环传递函数描绘系统的根轨迹，以确定当K=10时的系统的闭环极性。28 .设负反馈系统的开环传递函数为，描绘系统路径轨迹的大致图形。29 .单位反馈系统的开环传递函数是(1)画出作为参数的根的轨迹，证明多个部分的根的轨迹是圆的中心，半径是圆的一部分(2)根据制作的根轨迹图，决定系统稳定值的范围。25 .某系统如下一个图a所示，其单位步进响应为下一个图b所示。 让我试一试1 .过冲量和上升时间2.2。 (提示：)图a b图26 .单位反馈控制系统的微分方程是(1)求出系统的传递函数C(s)/R(s )(2)求出系统的衰减比和自然振荡频率。27 .已知系统的开环传递函数描绘系统的根轨迹，并指示分离点和汇合点。1 .由单位反馈控制系统输入信号引起的稳态误差与系统开环传递函数中的()数量有关a .微分环节b .惯性环节c .积分环节d .振动环节2 .某二次系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，可知该系统为()a .的次级系统b .的次级系统c .的次级系统d .的次级系统4 .对控制系统输出的基本要求是()a .稳定、稳定、偏差小b .稳定、恒定、有反馈c .线性、准确性和可校正的d .稳定性、准确性和快速性5 .如果是()A. B .C. D6 .以下陈述是正确的()a .振动环节必须是二次环节，二次环节也必须是振动环节b .振动环节是二次环节，但二次环节不一定是振动环节c .振动环节不一定是二次环节，二次环节也不一定是振动环节d .振动环节不一定是二次环节，二次环节一定是振动环节8 .普通车床主轴转速控制系统为()控制系统a .开环b .闭环c .追随d .过程9 .由于单位阶跃信号，I型系统的稳态误差等于_。1-3 .二次系数的传递函数的衰减比是。16 .原函数，它就像一个函数。27 .反馈控制系统尝试系统的根跟踪。1 .随着系统微分方程特征方程根(在左半复平面上)到虚轴的距离增加，系统的相对稳定性()a .劣化b .变好c .不变d .不定3 .以下描述是正确的()a .如果输入函数等于函数的积分，则输入函数的响应等于该函数的响应函数的积分b .如果输出函数等于函数的积分，则输入函数等于该函数的微分c .如果输入函数等于某个函数的微分，则输入函数的响应等于该函数的响应函数的积分d .如果输出函数等于某个函数的微分，则输入函数等于该函数的积分4 .系统的特征通过以下各图表明系统稳定()A.(a )、(b) B.(b )、(c )C.(c )、(d) D.(a )、(d )8 .可增大到噪声作用点的电路倍率()a .提高系统响应精度b .提高系统响应速度c .提高系统响应稳定性d .加大噪声引起的误差9 .输出量不会返回输入侧，对系统控制部产生影响的控制系统称为_ _