机械控制工程复习题_.doc

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1、..机械控制工程复习题一、填空题1自动控制系统按按有无反馈来分有______、和______按控制作用的特点来分有______、______和______。对控制系统的基本要、、和。2系统在输入信号的作用下，其输出随时间的变化过程称为系统的响应，它由______响应和______响应两部分构成。3二阶系统的响应特性完全由§和Wn这两个特征量来描述，当§>1时,称为_____,其响应曲线的特点是________,§=1时称为______,0<§<1时称为______,其响应曲线的特点是_________,§=0时称为__________,其响应曲线的特点是________。从平稳性和

2、快速性两方面来综合考考虑，一般取§=_________。4_______的传递函数称为最小相位传递函数，________________称为最小相位系统。某传递函数为，它是阶系统，是型系统，其零点是，其极点个数有个，它（是/否）最小相位传递函数。5系统的稳定性是指，系统稳定的必要的充分条件为6输出信号经反馈元件变换后加到输入端的信号称为______信号。若它的符号与输入信号相同，称为______反馈；若它的符号与输入信号不同，称为______反馈；若在主反馈通道中不设反馈元件，即输出为主反馈信号时，称为______反馈。7、线性定常系统稳定的充分必要条件是：系统闭环传递函数的（）均

3、位于[S]的左半平面。8、一般认为系统的方框图有三要素组成：（）、（）、（）。9、理想微分环节的幅频特性为（），相频特性为（）10、系统的频率特性可表示为幅频和相频，幅频特性表示（）的比值。.w..11、对最小相位系统，其幅频特性与相频特性间具有确定的（）关系。12、线性定常系统时间响应的一条重要性质是：系统的输入信号间存在微分和积分关系，那么系统的响应就存在对应（）关系。13、已知某系统的闭环传递函数为，则该系统是（）的。（填稳定，不稳定，临界稳定）。二、简化以下方框图，并求系统的传递函数K1.w..三、解[方法1]梅逊公式法该系统共有两个前向通道，且与各反馈环路都接触P1=G1

4、G2G3G4G5P2=G1G2G5△1=△2=1反馈回路共四个，且彼此接触所以系统传递函数为：[方法2]方框图简化法求解：可将图简化为下图所示。则所以系统传递函数为：三、求下图1所示系统的传递函数.w..四、设单位反馈控制系统的开环传递函数为试确定使相位裕量γ=45˚的a值。五、单位反馈控制系统的开环传递函数为试确定系统稳定时开环放大系数K值的围。解得系统稳定时，K的取值围为0〈K〈6.w..六、已知系统的传递为，求系统的频率特性及系统对正弦输入r(t)=Asinwt的稳态响应。七、设有一闭环系统的传递函数为为了使系统的单位阶跃响应有5%的超调量和TS=2秒的调整时间，试求ξ和ωn

5、的值。（课后作业）九．计算题：1、右图是某闭环控制系统的典型动态结构图。（1）以R为输入，当N=0时，分别以C，B，E为输出时的闭环传递函数。（2）以N为输入，当R=0时，分别以C，B，E为输出时的闭环传递函数。.w..2、设单位反馈系统的开环传递函数G(s)=1/［s(s+1)］，试求系统的单位阶跃上升时间、超调量、调整时间，并判断系统的稳定性。（课后作业）3、系统的结构如右下图所示。欲保证ξ=0.75且单位斜坡函数输入时稳态误差ess=0.25,试确定K和τ的取值。综合上面的式子，得4设某控制系统的结构图如右图所示，试分析若是该系统的最大超调量等于0.2，峰值时间等于1秒，确定

6、增益K和Kh的数值，并计算上升时间tr和调节时间ts.w..5已知单位反馈系统的开环传递函数为，求系统的单位阶跃响应。解：已知单位反馈系统的开环传递函数为，则闭环传递函数为则可得由此可知，系统为欠阻尼状态代入计算结果即可。6分析题.(1)设某单位反馈控制系统如图所示，试计算K为何值时系统稳定。.w..第一题图第二题图（1）解：系统的闭环传递函数为其特征方程为 s3+3s2+2s+K=0根据劳斯-赫尔维茨稳定性判据，系统稳定的充要条件有：则当0

7、t)，试求系统的稳态误差ess。解：(1)判别系统稳定性。图2所示系统为一阶系统，参数K1、K2都大于零，因此系统必稳定。 (2)分析稳态误差求E(s)。E(s)=GBr(s)R(s)+GBn(s)N(s)7、已知系统的开环传递函数为,求出ω=ωc时的相角φ(ωc)。.w..8、单位反馈系统的开环传递函数，计算分别在单位阶跃函数r(t)=1(t)和单位斜坡函数r(t)=t时，系统地的稳态误差。（1/21∞）9、已知放大器的传递函数为，并测得ω=1rad/s、幅频

8、g(