机械控制工程基础习题

1、第一章1试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。2如题图1-1（a）、（b）所示两水位控制系统，要求：· 画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）； · 分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。图1-13如题图1-2所示炉温控制系统，要求（1）指出系统输出量、给定输入量、扰动输入量、被控对象和自动控制器的各组成部分并画出方块图；（2）说明该系统是怎样得到消除或减少偏差的。图1-24举出五个身边控制系统的例子，试用职能方块图说明其基本原理，并指出是开环还是闭环。5双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。目标是同时控制水温和流量，画出此闭环系统的方块图，你愿意让

2、别人给你开环控制的沐浴器吗？第二章1试求下列函数的拉氏变换(1) (2)(3)2试求下列函数的拉氏反变换（1）（2）（3）（4）3对题图2-1所示的控制系统，计算，。图2-14系统结构如题图2-2所示。试分别用结构图化简方法和梅逊公式法求传递函数。图2-25系统结构图如题图2-3所示。求传递函数及。图2-36试列写题图2-4所示双输入-双输出机械位移系统的微分方程并画出系统结构图。图2-4第三章1考虑一个单位反馈控制系统，其闭环传递函数为 （1）试确定其开环传递函数G(s)。（2）求单位斜坡输入时的稳态误差。2.已知单位反馈系统的单位阶跃响应为，求（1）开环传递函数；（2）；（3）在作用下的稳

3、态误差。3设单位反馈控制系统的开环传递函数为，已知系统在单位阶跃作用下的误差响应为。试求系统的阻尼比，自然频率和在单位斜坡输入作用下的稳态误差。4设题图3-1（a）所示系统的单位阶跃响应曲线如图3-1（b）所示，试确定参数K1、K2和a的数值。 (b)题图 3-15设复合控制系统如题图3-2所示，要求：（1）计算扰动n（t）=t引起的稳态误差；（2）设计Kc，使系统在r（t）=t作用下无稳态误差。图3-26已知系统结构如题图3-3所示，试求：当r（t）=t，n（t）=1（t）时的稳态误差。图3-37设单位反馈系统的开环传递函数为当下列输入时，求其稳态误差（1）（2）8某单位反馈系统，其开环传递

4、函数为（1）试求静态误差系数（2）当输入为时，试求系统的稳态误差。图3-49如图34所示系统，当时，试求系统的稳态误差；当时，试求稳态时误差的幅值。10某系统的方块图如图35所示。图3-5（1）当输入时，试求其稳态误差；（2）当输入时，试求其稳态误差；第四章1设控制系统的开环传递函数为· 试分析不同K值时系统的稳定性; · 确定当,0.75时系统的幅值裕量。 2.最小相角系统对数幅频渐进特性如题图4-1所示，请确定系统的传递函数。题图 4-13系统结构图如题图4-2所示，试用奈魁斯特判据判别其稳定性。图4-24设单位反馈控制系统的开环传递函数为· 绘制时系统的伯德

5、图； · 确定使系统在闭环时处于临界稳定的速度误差系数； · 确定幅值裕量为10分贝时的速度误差系数及相应的相角裕量。 5画出下列传递函数的伯德图（1）（2）（3）（4）6某单位反馈系统的开环传递函数试求以下列输入时输出的稳态响应表达式。（1）（2）7某单位反馈系统的开环传递函数 试求其剪切频率，并求出频率对应的相角8试求出下列系统的乃氏图（1）（2）（3）第五章1设,，试确定闭环系统稳定时的的临界值。2对于下列系统，试画出其伯德图，求出相角裕量和增益裕量，并判其稳定性。（1）（2）3.设单位反馈系统的开环传递函数为试用乃氏判据确定系统在K=1和K=10时的稳定性。4.设单位反馈系统的开环传递函数为试确定使系统稳定的K值范围。5试判断下列系统的稳定性（1）（2）第六章1某系统的开环传递函数，要求近似保持上述系统的过渡过程时间和稳定裕度不变，使它的速度误差等于，试设计校正环节。2设单位反馈系统的开环传递函数为要求校正后系统的相角裕度为,幅值裕度在30-50dB,试设计串联校正装置。3设单位反馈系统的开环传递函数若要求校正后系统的静态速度误差系数，相角裕度为，试设计校正装置。4某单位反馈系统的开环传递函数，