几个开环与闭环自动控制系统的例子

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1、2-1试求出图P2-1中各电路的传递函数。图P2-12-2试求出图P2-2中各有源网络的传递函数。图P2-22-3求图P2-3所示各机械运动系统的传递函数。（1）求图（a）的（2）求图（b）的（3）求图（c）的（4）求图（d）的图P2-32-4图P2-4所示为一齿轮传动机构。设此机构无间隙、无变形，求折算到传动轴上的等效转动惯量、等效粘性摩擦系数和。25图P2-4图P2-52-5图P2-5所示为一磁场控制的直流电动机。设工作时电枢电流不变，控制电压加在励磁绕组上，输出为电机角位移，求传递函数。2-6图

2、P2-6所示为一用作放大器的直流发电机，原电机以恒定转速运行。试确定传递函数，设不计发电机的电枢电感和电阻。图P2-62-7已知一系统由如下方程组组成，试绘制系统方框图，并求出闭环传递函数。2-8试分别化简图P2-7和图P2-8所示的结构图，并求出相应的传递函数。图P2-7图P2-8252-9求如图P2-9所示系统的传递函数，。图P2-92-10求如图P2-10所示系统的传递函数。图P2-102-11求图P2-11所示系统的闭环传递函数。图P2-11图P2-122-13画出图P2-13所示结构图的信号

3、流图，用梅逊公式求传递函数：，。图P2-132-14画出图P2-14所示系统的信号流图，并分别求出两个系统的传递函数，。25图P2-143-1一单位反馈控制系统的开环传递函数为。求：（1）系统的单位阶跃响应及动态特性指标d%、tr、tS、m；（2）输入量xr（t）=t时，系统的输出响应；（2）输入量xr（t）为单位脉冲函数时，系统的输出响应。3-2一单位反馈控制系统的开环传递函数为，其单位阶跃响应曲线如图P3-1所示，图中的Xm=1.25，tm=1.5s。试确定系统参数Kk及t值。图P3-13-3一单

4、位反馈控制系统的开环传递函数为。已知系统的xr（t）=1（t），误差时间函数为，求系统的阻尼比、自然振荡角频率、系统的开环传递函数和闭环传递函数、系统的稳态误差。3-4已知单位反馈控制系统的开环传递函数为，试选择Kk及t值以满足下列指标。当xr（t）=t时，系统的稳态误差e（¥）≤0.02；当xr（t）=1（t）时，系统的d%≤30%，tS（5%）≤0.3s。253-5已知单位反馈控制系统的闭环传递函数为，试画出以为常数、为变数时，系统特征方程式的根在s复平面上的分布轨迹。3-6一系统的动态结构图如图

5、P3-2所示，求在不同的Kk值下（例如，Kk=1、Kk=3、Kk=7）系统的闭环极点、单位阶跃响应、动态指标及稳态误差。图P3-23-7一闭环反馈控制系统的动态结构图如图P3-3所示。（1）求当d%≤20%、tS（5%）=1.8s时，系统的参数K1及t值。（2）求上述系统的位置误差系数Kp、速度误差系数Kv、加速度误差系数Ka及其相应的稳态误差。图P3-33-8一系统的动态结构图如图P3-4所示。求（1）时，系统的、（2）时，系统的、（3）比较上述两种校正情况下的暂态性能指标及稳态性能。25图P3-4

6、3-9如图P3-5所示系统，图中的为调节对象的传递函数，为调节器的传递函数。如果调节对象为，T1>T2，系统要求的指标为：位置稳态误差为零，调节时间最短，超调量≤4.3%，问下述三种调节器中哪一种能满足上述指标？其参数应具备什么条件？三种调节器为（a）；(b)；(c)。图P3-53-10有闭环系统的特征方程式如下，试用劳斯判椐判断系统的稳定性，并说明特征根在复平面上的分布。（1）（2）（3）（4）（5）3-11单位反馈系统的开环传递函数为25试确定使系统稳定的Kk值范围。3-12已知系统的结构图如图P

7、3-6所示，试用劳斯判椐确定使系统稳定的Kf值范围。图P3-63-13如果采用图P3-7所示系统，问取何值时，系统方能稳定？3-14设单位反馈系统的开环传递函数为，要求闭环特征根的实部均小于–1，求K值应取的范围。图P3-73-15设有一单位反馈系统，如果其开环传递函数为（1）（2）求输入量为和时系统的稳态误差。3-16有一单位反馈系统，系统的开环传递函数为。求当输入量为和时，控制系统的稳态误差。3-17有一单位反馈系统，其开环传递函数为，求系统的动态误差系数；并求当输入量为时，稳态误差的时间函数。3

8、-18一系统的结构图如图P3-8所示，并设，25。当扰动量分别以、作用于系统时，求系统的扰动稳态误差。图P3-83-19一复合控制系统的结构图如图P3-9所示，其中，T2=0.25s，K2=2。（1）求输入量分别为，，时，系统的稳态误差；（2）求系统的单位阶跃响应，及其，值。图P3-9图P3-103-20一复合控制系统如图P3-10所示，图中，。如果系统由1型提高为3型系统，求a值及b值。4-1求下列各开环传递函数所对应的负反馈系统的根轨迹。（1）（2）