控制工程基础试卷2015补考复习

1、1 .求出下图所示的系统的传递函数C(s)/R(s ) (正题满分20分)2、某个闭环的系统结构图如下图所示，取哪个值时，系统稳定？ (本题满分20分)3 .由电阻r、电感l和电容器c构成的无源网络如下图所示。 在ui输入、uo输出下，求出该系统的微分方程式。 (正题满分15分)一、论说问题(本题满分45分，共包括五个小题)1 .试析下图所示水位自动控制系统的原理。 (正题满分10分)2 .用梅森(Mason )式写出获得系统传递函数的方法。 (本题满分10分)3 .求被动网络和电子调节器的传递函数，用阻抗法求比较方便。 写出下表所示的电阻、容量、电感阻抗的微分方程和传递函数。 (本题满分10

2、分)4、控制系统对“稳定”的要求，具体意味着什么？ 对系统的“准”要求是什么意思？ (正题满分5分)5 .对闭环控制系统中的比较元件、校正元件、致动器、被控制对象(或处理)的意思进行说明。 (本题满分10分)1 .求出系统传递函数C(s)/R(s ) (正题满分10分)系统的开环传递函数是闭环传递函数是2 .简化下面描述的系统框图并获得简化的传递函数求出系统传递函数C(s)/R(s ) (正题满分15分)2、系统结构图如图所示取哪个值的话，系统会稳定吗？ (本题满分10分)3、已知、尝试。 (正题满分8分)解：的极在左半s平面，所以存在极限。 最终值定理：4 .由弹簧-质量-阻尼器组成的机械平

3、移系统如图所示。 m是物体质量，k是弹簧系数，f是粘性衰减系数，外力F(t )是输入量，位移x(t )是输出量。 列书系统的运动方程式。当解物体受到外力f时，质量m相对于初始状态的位移、速度、加速度分别是x、dx/dt、d2x/dt2 . 将外力f作为输入量，将位移x作为输出量。 根据弹簧、质量、阻尼器的力和位移、速度的关系和牛顿第二定律，可以列出向上的力和加速度的关系，如下所示k和f分别是弹簧的弹性系数和阻尼器的粘性摩擦系数。负号表示弹簧力的方向和位移的方向相反粘性摩擦力的方向和速度的方向相反。5 .由电阻r、电感l和电容器c构成的无源网络如下图所示。 求出ui输入、uo输出、微分方程式。设

4、电路电流为i (t )，则如图所示。 从基尔霍夫电压定律可以得到：式中，i (t )是中间变量。 i (t )和u o(t )的关系是删除中间变量i (t )后5、系统的特征方程是：用试验标准判断系统的稳定性。 （）6 .一种典型的反馈控制系统的结构如下所示，其中输入量和干扰量同时作用于线性系统，以获得由于扰动引起的闭环传递函数C(s)/D (s )。5、位置追踪系统，如下图所示，K=4。 该系统的衰减比、自然振动角频率和单位阶跃响应系统的峰值时间、调节时间和过冲量(取5%误差带)在要求衰减比等于0.707的情况下，如何改变系统的放大率k的值？解系统的闭环传递函数要求衰减比为0.7074 .求

5、出图示电路的传递函数解：令原则二、论说问题(本题满分48分，包括五个小题)1 .某控制系统机构如下图所示，对测量元件、比较元件、致动器的作用进行了分析。2、试析水位自动控制系统的原理。 (正题满分8分)3 .总结建立控制系统微分方程的一般步骤。(1)分析部件的工作原理和在系统中的作用，确定部件的输入量和输出量(根据需要还考虑干扰量)，根据需要导入一些中间变量。(2)根据各要素在工作过程中遵循的物理或化学规律，根据工作条件忽略某些次要要素，并考虑相邻要素的相互影响，列举微分方程式。 常用的规律有电路系统的基尔霍夫定律、力学系统的牛顿定律和热力学定律等。(3)消除中间变量后，得到记述了输出量和输入量(包括干扰量)的关系的微分方程式，即部件的数学模型。试析水位自动控制系统的原理。实际水位低于要求水位时，电位计的输出电压值为正，其大小反映了实际水位和水位要求值的差，放大器的输出信号有正的变化，电动机驱动减速机，使供水阀的开度增加，直到实际水位再次与水位要求值相等为止。3、我们来说明一下开环