控制工程基础习题.ppt

1、a,1,第一章作业,作业：p14，1-1，1-5 补充：1,a,2,1-1下图是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。,a,3,1-5下图是电炉温度控制系统原理示意图。试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程，指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用，最后画出系统方块图。,a,4,1：试求图中以电枢电压ua为输入量，以电动机转角为输出量的微分方程形式和传递函数。,a,5,第二章作业,作业：p81，2-5，2-7，2-8,p82，2-11（a）（b）（c）， 2-12（a）,p82，2-15（b）（c）,补充：1、2、3、4,a,6,

2、2-5设弹簧特性由下式描述：F=12. 65 ，其中，F是弹簧力；y是变形位移。若弹簧在形变位移0.25附近作微小变化，试推导 的线性化方程。 2-7设系统传递函数为： 且初始条件 。 试求阶跃输入r（t）=1（t）时，系统的输出响应 c（t）。,a,7,2-8如图，已知G(s)和H(s)两方框相对应的微分方程分别是： 且初始条件均为零，试求传递函数C(s)/R(s)及E(s)/R(s)。,a,8,2-11已知控制系统结构图如图所示。试通过结构图等效变换求系统传递函数C(s)/R(s)。,a,9,a,10,a,11,2-15试用梅森增益公式求图中各系统信号流图的传递函数C(s)/R(s)。,a

3、,12,1、系统动态特性由下列微分方程描述，列写其相应的状态空间表达式。,2、已知系统的传递函数：列写其相应的状态空间表达式。,3、写如下传递函数的状态空间表达式的约当标 准型：,a,13,4、系统状态空间表达式为：,1）画出系统的模拟结构图。2）求系统的传递函数。,a,14,第三章作业,P135：3-1（选作），3-2,3-3（2）,3-4，3-7,P137：3-15(2),3-16(2) 补充：1、2、3,a,15,3-1设某高阶系统可用下列一阶微分方程近似描述： 其中 。试证明系统的动态性能指标为,a,16,3-3已知系统的脉冲响应，试求系统闭环传递函数,3-4设二阶系统的单位阶跃响应为

4、,试求系统的超调量 、峰值时间 和调节时间 。,a,17,3-7如图是简化的飞行控制系统结构图，试选择参数 和 ，使系统的 ，,a,18,3-15（2）已知单位反馈系统的开环传递函数 ，试求输入分别为r(t)=2t和 时，系统的稳态误差。 3-16（2）已知单位反馈系统的开环传递函数 ，试求位置误差系数 ，速度误差系数 加速度误差系数 。,a,19,1：下列矩阵是否满足状态转移矩阵的条件如果满足，试求与之对应的A阵。,a,20,2：用拉氏反变换法求eAt。,3：求下列状态空间表达式的解,输入u(t)是单位阶跃。,a,21,第四章作业,3-12（1）（2） 3-14 补充：1,a,22,3-12

5、已知系统特征方程如下，试求系统在s右半平面的根数及虚根数。 （1） （2）,a,23,1：判断下列系统在原点处的稳定性,a,24,第五章作业,4-1、4-4（2） 4-5（1）、4-11（2） 4-15,a,25,4-1 设单位反馈控制系统的开环传递函数为： 试用解析法绘出 从零变到无穷时的闭环根轨迹图，并判断下列点是否在根轨迹上： (-2+j0),(0+j1),(-3+j2) 4-4设单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图（要求确定分离点坐标d） （2）,a,26,4-5设单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图（要求画出起始角 ）： （1） 4-11设系统开环传递函数如下，试画出b从零到无穷时的根轨迹图： （2）,a,27,4-15设系统如图，试作闭环系统根轨迹，并分析K值变化对系统在阶跃扰动作用下响应c(t)的影响。,a,28,第六章作业,5-9（1）（2） 5-10（a）（b） 5-17,a,29,5-9 绘制下列传递函数的对数幅频渐近特性曲线：,5-10 已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如下图所示，试确定系统的开环传递函数。,a,30,5-17 对于典型二阶系统，已知参数 ， 试确定截止频率 和相角裕度 。,