自控原理复习题

1、 复习题一 一、求下图所示系统的传递函数。（ 7分）二、已知系统方框图如图所示，通过方框图等效简化求系统的传递函数。 （10分）三、下图是某飞机的高度控制系统结构图，试确定使系统稳定的值范围。（12分）四、已知系统的开环传递函数，试确定系统的根轨迹图。 (13分)五、已知最小相位系统Bode图的渐近幅频特性如下图所示，求该系统的开环传递函数。（15分）六、写出系统开环脉冲传递函数。（10分）注：z变换表 ； ； 。七、设一具有单位反馈的控制系统，其开环传递函数为要求设计串联超前校正装置，使系统具有静态速度误差系数Kv等于20s1，相位裕度不小于50°。（arctg3.3=75

2、6;,sin38 º=0.612）(18分)八、判断非线性系统是否存在自振？若存在，求振荡频率和振幅。（15分）1-1-继电器的描述函数为：复习题二一、求下图所示系统的传递函数。（ 5分） 二、已知控制系统的结构图如下图所示，试求系统的闭环传递函数。（10分）三、下图是某飞机的高度控制系统结构图，试确定使系统稳定的值范围。（15分）四、已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。（15分）五、已知最小相位系统Bode图如图3所示 ，试求系统传递函数。（15分）六、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中L () o 为校正前特性，L () 开为校正后特性

3、，1.试写出校正装置的传递函数Gc (s)。 2.计算校正后系统的相位裕度c。 （15分）七、已知系统脉冲传递函数：（10分）判定系统稳定性（10分）八、判断非线性系统是否存在自振？若存在，求振荡频率和振幅。（15分）1-1-继电器的描述函数为：复习题一答案一、求下图所示系统的传递函数。（ 7分）解： （7分）二、已知系统方框图如图所示，通过方框图等效简化求系统的传递函数。 （10分）解：求得传递函数如下： (10分)三、下图是某飞机的高度控制系统结构图，试确定使系统稳定的值范围。（12分）解 由结构图，系统开环传递函数为： （3分） （2分）Routh： S5 1 4 2K S4 1 4K

4、K S3 K （1分） S2 K （2分） S （2分） S0 K （1分）使系统稳定的K值范围是： 。（1分）四、已知系统的开环传递函数，试确定系统的根轨迹图。 (13分)解：系统的三条根轨迹起始于三个开环传递函数的极点。两条根轨迹终止于开环传递函数的两个零点，另一条趋于无穷远。(3分)开环零、极点分布： （2分） p3= -2 p2= -1 p1= 0 z1= -1+j z2 = -1-j（7分）五、已知最小相位系统Bode图的渐近幅频特性如下图所示，求该系统的开环传递函数。（15分）解： （2分）该系统的开环传递函数为= （8分） （5分） 六、写出系统开环脉冲传递函数。（10分）注：z

5、变换表 ； ； 。解：（10分）七、设一具有单位反馈的控制系统，其开环传递函数为要求设计串联超前校正装置，使系统具有静态速度误差系数Kv等于20s1，相位裕度不小于50°。（arctg3.3=75º,sin38 º=0.612）(18分)（1）根据误差等稳态指标的要求，确定系统的开环增益K, k=10 （3分）2）画出伯德图，计算未校正系统GO（j w )的相位裕量 （3分）（3）由要求的相角裕度，计算所需的超前相角 （3分）（4）计算校正网络系数 (5分)（5）确定校正后系统的剪切频率 （2分）（6）确定超前网络的 转角频率w1、w2 （2分）校正装置的传递函数

6、： （2分）八、判断非线性系统是否存在自振？若存在，求振荡频率和振幅。（15分）1-1-继电器的描述函数为：解：； （7分）系统存在频率为 ,振幅为2.122的自振荡。 （8分）复习题二答案一、求下图所示系统的传递函数。（ 5分）解：（5分）二、已知控制系统的结构图如下图所示，试求系统的闭环传递函数。（10分）解: (10分)三、下图是某飞机的高度控制系统结构图，试确定使系统稳定的值范围。（15分）解 由结构图，系统开环传递函数为： （3分） （2分）Routh： S5 1 4 2K S4 1 4K K S3 K （2分） S2 K （2分） S （2分） S0 K （2分）使系统稳定的K值范围是： 。（2分）四、已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。（15分）解：根轨迹绘制如下： 实轴上的根轨迹：, （5分） 分离点： （5分）解之得：。根轨迹如图解所示。（5分）五、已知最小相位系统Bode图如图3所示 ，试求系统传递函数。（15分）解：六、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中L () o 为校正前特性，L () 开为校正后特性，1.试写出校正装置的传递函数Gc (s)。 2.计算校正后系统的相位裕度c。 （15分）解： （10分）七、已知系统脉冲传