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文档简介

1、PAGE 1第 PAGE 9 页 共 NUMPAGES 9 页一、简答题（每题3分，共15分）1. 控制系统的阶次是如何定义的？答：系统传递函数特征方程s算子的最高阶次就是控制系统的阶次。2. 如何从微分方程求得传递函数？需满足什么条件？答：在零初始条件下，对微分方程用拉普拉斯变换，就可以求得传递函数。3. 系统闭环频宽的含义？答：闭环对数幅频特性曲线中，3dB对应的频率，就是系统的闭环频宽。负实轴Nyquist图Bode图0dB线0dB线上0dB线下线4. 简述Nyquist图和Bode图的对应关系。答：5. 列表阐述0、I、II型系统分别对单位阶跃、斜坡和加速度信号的响应误差。k000kk

2、阶跃斜坡加速度0型I型II型二、下图所示电路，求 。 （10分）解：所以 (3分)三、计算题（合计20分,共2个小题，每题10分）已知一控制系统的结构图如下，确定该系统在输入信号下的时域性能指标：超调量，调节时间和峰值时间；2、当时，求系统的稳态误差。参考公式：解：1）系统的开环传递函数为：系统的闭环传递函数为 （1分）比较二阶系统的标准形式，可得而 ，所以 （3分） （3分） （3分）2）由题意知，该系统是个线性系统，满足叠加原理，故可以分别求取，和分别作用于系统时的稳态误差和，系统的稳态误差就等于。（1） 单独作用时，由系统的开环传递函数知，系统的开环增益，所以系统对的稳态误差为： （4分

3、）（2） 单独作用时，系统为系统的闭环传递函数为：频率特性为：当系统作用为时，所以系统的输出为： （5分）所以系统的误差为： （1分）四、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，1、绘制该系统的根轨迹； （10分）2、为保证该系统稳定,试确定K的取值范围。 （ 5分）解：开环传递函数为: （ 1分）1、绘制系统根轨迹1）起点：0,-1,-2；终点：无穷远； （ 1分）2）实轴根轨迹：(-,-2)，-1,0； （ 1分）3）渐近线与实轴交点：；渐近线与实轴夹角：； （ 1分）4）分离点：依解得 d1=-0.423,d2= -1.577(舍去) （ 2分）5）与虚轴交点: s=j 代入 得 （ 2分）

4、根轨迹如图 （ 2分）所以，为使系统稳定，K的取值范围应为。 （ 5分） 五、综合题（合计30分, 共3个小题，每题10分）某系统结构如下图所示，K = 6 1/s，求：1、计算穿越频率，并绘制系统的Bode图；2、计算相位裕量和幅值裕量；3、前向通路中串联超前校正网络，试计算相位裕量。解：1、 （5分）可以求得 （1分）系统的Bode图 （4分）2、 （5分）令,得 （5分）3、加入串联校正后，开环传递函数为 （4分）求得 （5分） （1分）六、（测控专业作）设线性定常系统如下，判别其能控性，若是不能控， 试将该系统按能控性进行分解。 （10分） 解：1、判断系统的能控性 （5分） 由于，故系统不能控。2、 3、按能控性分解后为 （5分）六、设计（电气、安全专业作）设有限拍

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