东大14秋自动控制原理I (B)答案
东北大学2014自控真题及解答
东北大学2014自控真题一、简答题(10分)1. 简述前馈控制可以改善线性系统哪方面性能,对线性系统稳定性有何影响?2. 简述频率特性的定义,最常用的频率特性表示方法有哪些? 解:(1) 通过前馈补偿,提高了系统的控制精度,减小了稳态误差。
对于给定前馈,可以提高跟踪速度。
对于按扰动矫正,可在偏差对被控量产生影响前对系统进行校正。
由于输入取自闭环外,不影响系统的特征方程式,故不影响系统的稳定性。
(2) 当输入信号为谐波时,频率特性为输出信号的傅氏变换与输入信号的傅氏变换之比。
常见的表示法有幅相频率特性曲线、对数频率特性曲线、对数幅相频率特性曲线。
二、(20分)若某系统在单位阶跃输入作用时,系统在零初始条件下的输出响应为212t t e e -+,试求系统的单位阶跃响应。
解:12132[c(t)]21(s 2)(s 1)-+=-+=----s L s s s s 由于1Rs (S )= 故(S)32(S)(S)(S 2)(S 1)B C S W R -+==-- 当(t)(t)r δ=,即R(S)1=32(S)W (S)*R(S)(S 2)(S 1)B SC -+==--, 进行拉氏反变换有11241[c(s)][]421---=+=-+--t t L L e e s s 三、(20分)已知系统的结构图如下图所示,若系统以2/n w rad s =的频率做等幅震荡,试确定震荡的k 、a 。
解:系统闭环特征方程:32(s)s as (k 2)s (k 1)0B D =+++++=由系统在2/n w rad s =的频率做等幅震荡,知2j ±为特征方程式的根。
令2s j =得“84(k 2)*2(k 1)0j a j --++++=整理得(2k 4)(k 14a)0j -++-=分别令实部为零,虚部为零,可得2k =,0.75a =四、(20分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为,21(s a)4(s)(s 1)K W s +=+ 试绘制以a 为参数的根轨迹0a ≤<∞并确定使该单位负反馈系统稳定的a 的取值范围。
东大14秋学期《直流自动控制系统》在线作业1答案
14秋学期《直流自动控制系统》在线作业1
一,单选题
1. 在双闭环直流调速系统的启动建流阶段,如果电流环响应过快,电枢电流急剧上升,为了保护电机,我们可以增加一个( )
A.
转速变化率环
B.
激磁电流环
C.
电枢电压环
D.
电流变化率环
?
正确答案:D
2. 调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准()
A.
平均速度
B.
最高速
C.
最低速
D.
任意速度
?
正确答案:C
3. 在转速、电流、电流变化率三闭环调速系统中,当突加一个较大数值的阶跃转速给定电压时, ASR和ACR两个调节器的状态是( )
A.
ASR饱和、ACR不饱和
B.
ACR饱和、ASR不饱和
C.
ASR和ACR都饱和
D.
ASR和ACR都饱和
?
正确答案:D
4. 某控制系统,既要有迅速的响应,又要有消除稳态误差的能力,系统采用的控制规律为________。
东大14秋直流自动控制系统B卷谭树彬(2)答案
课程名称: 直流自动控制系统
1 东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
直流自动控制系统 试 卷(作业考核 线上) B 卷
学习中心: 院校学号: 姓 名:
(共 3 页)
解:
1. 先计算电动机电动势常数
220152
Φ0.127 V m i n /r
1500
nom nom a e nom U I R C n --⨯===⋅ 开环系统的静态速降为
()15(21)354.33 r/min 0.127
nom nom a rec op e e I R I R R n C C ∑+⨯+∆====ΦΦ
2. 满足调速要求所允许的静态速降为
第一题(15分)
有一V-M 调速系统,电动机参数为nom 2.5 kW P =,nom 220V U =,nom 15A I =,nom 1500 r/min n =,a 2R =Ω;整流装置内阻rec 1R =Ω,触发整流装置的放大倍数s 30K =。
要求调速范围D =20,静差率S ≤10%,试求
1. 计算开环系统的静态速降op n ∆;(3分)
2. 计算调速要求所允许的静态速降cl n ∆;(3分)
3. 采用负反馈组成闭环系统,试画出系统的静态结构图;(3分)
4. 调整该系统,使*
n 20V U =时转速1000 r/min n =,此时转速反馈系数应为多少(可
认为*n n U U ≈)?(3分)
5. 计算所需放大器的放大倍数。
(3分)。
自动控制原理 题库习题参考答案
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5(a )01201()i mxf f x f x ++= (b )1212001()i k k k k xx k xf++= (c )01201()i i f xk k x f x k x ++=+ 2-6列写两质量块的微分方程有12()()()()()w w s w w w w s w m yf y y k y y k r y m yf y y k y y =-+-+-=-+-消去中间变量得1212122()()s s w w s w w s w m m y f m m y k m k m k m yfk y k k y fk r k k r +++++++=+ 2-7系统在下平衡位置附近有221121222212()()ml ka mg lF ml ka mg θθθθθθθθ=---+=---消去中间变量得()()()2422222222212m l ka mg ml ka mg m g ka lF θθθ+++++= 2-8电网络的输入输出微分方程为112201122110011221122()()i i i RC R C u RC R C RC u u RC R C u RC R C u u ++++=+++机械系统的输入输出微分方程为120221112012012112212()()i i i f f x f k f k f k x k k x f f xf k f k x k k x ++++=+++ 2-92-102-11 00(sin )d e E αα∆=-∆ 2-12(a )假定B 孔封闭,A 孔打开,水泵流量1q ,流过截流孔A 、C 的流量A q 、C q 间满足11122A A C dh q q A dtdhq q A dt -=-=将A q 和C q 表示成液位差的函数有11122dh q A dtdh A dt-== 静态工作点的增量间满足11112122dh q h A dt dh A dt -==消去中间变量1h 有(221214222dh R A A RA RA h dt++= (b )假定A 孔封闭,B 孔打开,水泵流量1q ,流过截流孔B 、C 的流量B q 、C q 间满足11122B BC dh q q A dtdh q q A dt -=-= 将A q 和C q 表示成液位差的函数有11122dh q A dtdh A dt-== 静态工作点的增量间满足))1112121222dh q h h A dt dh h h A dt -=-=消去中间变量1h 有(2212142222dh R A A RA RA RA h dt +=2-13给流量s q 一扰动,记s s s q q q=+ 、os os os t t t =+ 、w w w t t t =+ ,则有 1()()()1()()os ss s vs is os os os os w w w w w vw iw w w os os w w dt C q qc t t t t t t t dt Rdt C q c t t t t t t t dt R =+---+--=--++--将静态工作点满足条件代入得1()()1()os ss vs os s vs is os os os w w w w vw w os w dt C q c t qc t t t t t dt Rdt C q c t t t dt R =-+----=-+-略去二阶增量s os qt ,有 1()()11os s s vs os vs is os s os w w w w vw w os dt C q c t c t t q t t dt Rdt C q c t t dt R R =-+---⎛⎫=-++⎪⎝⎭消去中间变量os t得到 ()()()2211()w w s w s w vw w s vs s w vs vw s vs w vw w w vs is os s d t dtRC C C Rq c C Rq c Rq q c c q c q c t dt dtc t t q+++++++⎡⎤⎣⎦=-同理,给is t 一扰动,记is is is t t t=+ 、os os os t t t =+ 、w w w t t t =+ ,则有 1()()1()()os ss vs is is os os os os w w w w w vw iw w w os os w w dt C q c t t t t t t t t dt Rdt C q c t t t t t t t dt R =+---+--=--++--将静态工作点满足条件代入得1()()1()os s s vs is os os w w w w vw w os w dt C q c t t t t dt Rdt C q c t t t dt R=---=-+-消去中间变量os t得到 ()()()2211w w s w s s vs w w vw s w vs vw s vs w vw ws vs is d t dtRC C C Rq c C Rq c Rq q c c q c q c t dt dtq c t+++++++⎡⎤⎣⎦= 2-14()()2()()()m f m a m a a a m e f f C s U s J L s J R fL s fR C C L s R -Ω=+++++ 2-15传递函数为()73(s)=()(1)(3)C s s G R s s s +=++ 单位脉冲响为329tte e ---+。
自动控制原理课后习题答案
自动控制原理课后习题答案自动控制原理课后习题答案自动控制原理是一门应用广泛的学科,它研究如何利用各种控制方法和技术,使得系统能够自动地实现预期的目标。
在学习这门课程的过程中,我们常常会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些常见的自动控制原理课后习题的答案。
1. 什么是反馈控制系统?它的优点是什么?反馈控制系统是指通过测量系统输出信号,并将其与预期的参考信号进行比较,然后根据比较结果对系统进行调整的控制系统。
其优点包括:能够减小外部干扰对系统的影响,提高系统的稳定性和鲁棒性;能够根据系统实时的状态进行调整,使得系统能够更好地适应变化的工作环境;能够实现对系统输出的精确控制,提高系统的性能。
2. 描述比例控制器、积分控制器和微分控制器的工作原理。
比例控制器根据系统输出信号与参考信号的差异,按照一定的比例关系进行控制输出。
其工作原理是通过调节控制器输出信号与系统输入信号之间的比例关系,来实现对系统的控制。
积分控制器根据系统输出信号与参考信号的差异的积分值,进行控制输出。
其工作原理是通过积分计算,将系统输出信号与参考信号之间的差异进行累加,然后根据累加值来调节控制器输出信号,以实现对系统的控制。
微分控制器根据系统输出信号与参考信号的差异的变化率,进行控制输出。
其工作原理是通过对系统输出信号与参考信号之间的差异进行微分计算,然后根据微分值来调节控制器输出信号,以实现对系统的控制。
3. 什么是PID控制器?它的控制算法是怎样的?PID控制器是一种常用的控制器,它由比例控制器、积分控制器和微分控制器组成。
其控制算法是根据系统输出信号与参考信号的差异,按照比例、积分和微分的方式进行控制输出。
PID控制器的控制算法可以表示为:输出信号= Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中,Kp为比例增益,Ki为积分增益,Kd为微分增益,e(t)为系统输出信号与参考信号的差异,de(t)/dt为差异的变化率。
自动控制原理及答案
一、试求图中所示RC网络的传递函数,为输入,为输出。
[点击查看答案]答:,二、化简方框图,并求系统的传递函数。
[点击查看答案]答:三、根据下列单位反馈系统的开环传递函数为,确定使系统稳定的K值的范围。
[点击查看答案]答:特征方程系统稳定四、系统开环传递函数为,绘制根轨迹。
[点击查看答案]答:(1)(2)实轴上根轨迹(3)渐近线(4)求分离点特征方程(舍去)(5)求与虚轴的交点代入特征方程五、设系统开环频率特性的极坐标图如图所示,试判断闭环系统的稳定性。
[点击查看答案]答:P=0 N=-2 N=P-Z Z=2闭环系统不稳定开环系统稳定开环系统稳定P=0 N=0 N=P-Z Z=0闭环系统稳定一、试求图中所示RC网络的传递函数,为输入,为输出。
[点击查看答案]答:二、化简方框图,并求系统的传递函数。
[点击查看答案]答:三、已知二阶系统的开环传递函数(1)若欲使该系统的阻尼比,试确定值;(2)求系统在单位阶跃信号输入下的最大超调量和调整时间。
[点击查看答案]答:四、系统开环传递函数为,绘制根轨迹。
[点击查看答案]答:(1)(2)实轴上根轨迹(3)分离点五、设系统开环频率特性的极坐标图如图所示,试判断闭环系统的稳定性。
开环系统稳定在s平面右半部有一个开环极点[点击查看答案]答:(1)P=0 N=0 N=P-Z Z=0 闭环系统稳定(2)P=1 N=1 N=P-Z Z=0 闭环系统稳定一、假设图中的运算放大器为理想放大器,试写出为输入,为输出的传递函数。
[点击查看答案]答:,,二、化简方框图,并求系统的传递函数。
[点击查看答案]答:三、系统的框图如图a所示,试计算在单位斜坡输入下的稳态误差。
如在输入端加入一比例微分环节,如图b所示,试证明当适当选取a值后,系统跟踪斜坡输入的稳态误差可以消除。
(a)(b)[点击查看答案]答:四、系统开环传递函数为,绘制根轨迹。
[点击查看答案]答:(1)(2)实轴上根轨迹(3)分离点(舍去)(4)出射角五、已知最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示,试写出系统的开环传递函数。
自动控制原理课后参考答案
第一章1-1图1-2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岀系统方块图。
图1-2 液位自动控制系统解:被控对象:水箱;被控量:水箱的实际水位;给定量电位器设定水位U r(表征液位的希望值C r);比较元件:电位器;执行元件:电动机;控制任务:保持水箱液位高度不变。
工作原理:当电位电刷位于中点(对应U r)时,电动机静止不动,控制阀门有一定的开度,流入水量与流出水量相等,从而使液面保持给定高度C r,一旦流入水量或流出水量发生变化时,液面高度就会偏离给定高度C r。
当液面升高时,浮子也相应升高,通过杠杆作用,使电位器电刷由中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动机,通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动,从而减少流入的水量,使液面逐渐降低,浮子位置也相应下降,直到电位器电刷回到中点位置,电动机的控制电压为零,系统重新处于平衡状态,液面恢复给定高度r。
反之,若液面降低,则通过自动控制作用,增大进水阀门开度,加大流入水量,使液面升高到给定高度C r。
系统方块图如图所示:1-10 下列各式是描述系统的微分方程,其中c(t)为输岀量,r (t)为输入量,试判断哪些是线性定常或时变系统,哪些是非线性系统?2c(t) =5 r2(t) t d2(^(1) dt ;3 2d c(t) 3d c(t) 6dc(t) --- 3 3 ---- 2 6 — dt dt dt xdc(t) dr(t)t c(t) =r(t) 3 dt dtc(t) = r(t)cos t 5 ;dr (t) tc(t) =3r(t)6 5 r(.)d. (5) dt =;(6)c(t)訂 2 ⑴;0, t ::: 6c(t)= “r(t), t 畠 6.(7) -解:(1)因为c(t)的表达式中包含变量的二次项 『(t),所以该系统为非线性系统。
(2) 因为该微分方程不含变量及其导数的高次幕或乘积项,且各项系数均为常数,所以该 系统为线性定常系统。
东大14秋现代设计方法 (B)答案
学习中心: 院校学号: 姓名
课程名称: 现代设计方法
1 东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
现代设计方法 试 卷(作业考核 线下) B 卷(共 4 页)
1. 机械设计主要应体现哪些特点( BDE )。
A) 整体性 B) 系统性 C) 相关性 D) 多解性
E )创新性 2. 机械系统的总体设计中不包括以下哪些内容( BE )。
A) 功能原理方案设计 B) 技术可行性报告 C) 总体布局设计 D) 系统主要参数计算 E )结构草图设计
3. 室内工作的机械选择( B )作为动力机不太合适。
A )电动机
B )内燃机
C )液压马达
D )气动马达
4. 利用对未知系统的外部观测,分析该系统与环境之间的输入和输出,通过输入和输出的转换关系确定系统的功能、特性所需具备的工作原理与内部结构,这种方法称为( A )。
A) 黑箱法 B) 列举法 C) 移植法 D) 筛选法
5. ( A )执行系统,要求执行系统实现预期精度的动作(位移、速度、加速度等),而对执行系统中各构件的强度、刚度无特殊要求。
A. 动作型
B. 动力型
C. 动作——动力型 6. 考虑到强度问题时,( C )图的设计比较合理。
A) (a)
7. 对(a 面的(b A) (b 8.。
自动控制原理课后习题及答案
第一章 绪论1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点.解答:1开环系统(1) 优点:结构简单,成本低,工作稳定;用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果;(2) 缺点:不能自动调节被控量的偏差;因此系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差;2 闭环系统⑴优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高;它是一种按偏差调节的控制系统;在实际中应用广泛;⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作;1-2 什么叫反馈为什么闭环控制系统常采用负反馈试举例说明之;解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈;闭环控制系统常采用负反馈;由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明;例如,一个温度控制系统通过热电阻或热电偶检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值;1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型线性,非线性,定常,时变122()()()234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ 2()2()y t u t =+3()()2()4()dy t du t ty t u t dt dt +=+ 4()2()()sin dy t y t u t t dt ω+= 522()()()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++=62()()2()dy t y t u t dt +=7()()2()35()du t y t u t u t dtdt =++⎰解答: 1线性定常 2非线性定常 3线性时变 4线性时变 5非线性定常 6非线性定常7线性定常1-4 如图1-4是水位自动控制系统的示意图,图中Q1,Q2分别为进水流量和出水流量;控制的目的是保持水位为一定的高度;试说明该系统的工作原理并画出其方框图;题1-4图 水位自动控制系统解答:1 方框图如下:⑵工作原理:系统的控制是保持水箱水位高度不变;水箱是被控对象,水箱的水位是被控量,出水流量Q2的大小对应的水位高度是给定量;当水箱水位高于给定水位,通过浮子连杆机构使阀门关小,进入流量减小,水位降低,当水箱水位低于给定水位时,通过浮子连杆机构使流入管道中的阀门开大,进入流量增加,水位升高到给定水位;1-5 图1-5是液位系统的控制任务是保持液位高度不变;水箱是被控对象,水箱液位是被控量,电位器设定电压时表征液位的希望值Cr 是给定量;题1-5图 液位自动控制系统解答:1 液位自动控制系统方框图:2当电位器电刷位于中点位置对应Ur 时,电动机不动,控制阀门有一定的开度,使水箱中流入水量与流出水量相等;从而液面保持在希望高度上;一旦流入水量或流出水量发生变化,例如当液面升高时,浮子位置也相应升高,通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移,从而给电动机提供一事实上的控制电压,驱动电动机通过减速器减小阀门开度,使进入水箱的液位流量减少;此时,水箱液面下降,浮子位置相应下降,直到电位器电刷回到中点位置,系统重新处于平衡状态,液面恢复给定高度;反之,若水箱液位下降,则系统会自动增大阀门开度,加大流入量,使液位升到给定的高度;1-6题图1-6是仓库大门自动控制系统的示意图,试说明该系统的工作原理,并画出其方框图;题1-6图仓库大门自动控制系统示意图解答:(1)仓库大门自动控制系统方框图:2工作原理:控制系统的控制任务是通过开门开关控制仓库大门的开启与关闭;开门开关或关门开关合上时,对应电位器上的电压,为给定电压,即给定量;仓库大门处于开启或关闭位置与检测电位器上的电压相对应,门的位置是被控量;当大门所处的位置对应电位器上的电压与开门或关门开关合上时对应电位器上的电压相同时,电动机不动,控制绞盘处于一定的位置,大门保持在希望的位置上,如果仓库大门原来处于关门位置,当开门开关合上时,关门开关对应打开,两个电位器的电位差通过放大器放大后控制电动机转动,电动机带动绞盘转动将仓库大门提升,直到仓库大门处于希望的开门位置,此时放大器的输入为0,放大器的输出也可能为0;电动机绞盘不动,大门保持在希望的开门位置不变;反之,则关闭仓库大门;1-7题图1-7是温湿度控制系统示意图;试说明该系统的工作原理,并画出其方框图;题1-7图温湿度控制系统示意图解答:1方框图:2被控对象为温度和湿度设定,控制任务是控制喷淋量的大小来控制湿度,通过控制蒸汽量的大小来控制温度;被控量为温度和湿度,设定温度和设定湿度为给定量;第二章 控制系统的数学模型2-2 试求图示两极RC 网络的传递函数U c S /U r S;该网络是否等效于两个RC 网络的串联解答:故所给网络与两个RC 网络的串联不等效;2-4 某可控硅整流器的输出电压U d =KU 2Φcos α式中K 为常数,U 2Φ为整流变压器副边相电压有效值,α为可控硅的控制角,设在α在α0附近作微小变化,试将U d 与α的线性化;解答:.202002020cos (sin )()...sin sin )d u ku ku ku ku φφφφαααααααα=--+∆=-⋅∆=-d d 线性化方程:u 即u (2-9系统的微分方程组为式中1T 、2T 、1K 、2K 、3K 均为正的常数,系统地输入量为()r t ,输出量为()c t ,试画出动态结构图,并求出传递函数()()C s R s ; 解答:2-12 简化图示的动态结构图,并求传递函数()()C s R s ; 解答:ab c d e2-13 简化图示动态结构图,并求传递函数()()C s R s ;解答: a bcde(d)f第三章 时域分析法3-1 已知一阶系统的传递函数今欲采用负方馈的方法将过渡过程时间s t 减小为原来的倍,并保证总的放大倍数不变,试选择H K 和0K 的值;题3-1图解答:闭环传递函数:10()0.2110s s θ=+由结构图知:00010()10110()0.21()0.21101110HHh HK k G S k K s K G S s k S K θ+===+++++由00101011011010100.910H H H k k k k k ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎧⎪⎨⎪⎩=++===3-2已知系统如题3-2图所示,试分析参数b 对输出阶跃过渡过程的影响;题3-2 图解答:系统的闭环传递函数为:由此可以得出:b 的大小影响一阶系统的时间常数,它越大,系统的时间常数越大,系统的调节时间,上升时间都会增大;3-3 设温度计可用1(1)Ts +描述其特性;现用温度计测量盛在容器内的水温,发现1分钟可指示98%的实际水温值;如果容器水温依10℃/min 的速度线性变化,问温度计的稳态指示误差是多少解答:本系统是个开环传递函数 系统的闭环传递函数为:系统的传递函数:1()1G s Ts =+则题目的误差传递函数为:3-4 设一单位反馈系统的开环传递函数试分别求110K s -=和120K s -=时系统的阻尼比ζ、无阻尼自振频率n w 、单位阶跃响应的超调量p σ%和峰值时间p t ,并讨论K 的大小对动态性能的影响;解答:开环传递函数为3-8 设控制系统闭环传递函数试在s 平面上给出满足下列各要求的闭环特征根可能位于的区域: 1. 10.707,2n ζω>≥≥ 2. 0.50,42n ζω≥>≥≥ 3. 0.7070.5,2n ζω≥≥≤解答:欠阻尼二阶系统的特征根:1. 由0.7071,arccos ζβζ<<=,得045β︒︒<≤,由于对称关系,在实轴的下半部还有;2. 由00.5,arccos ζβζ<≤=,得6090β︒︒≤<,由于对称关系,在实轴的下半部还有;3. 由0.50.707,arccos ζβζ≤≤=,得出4560β︒︒≤≤,由于对称关系,在实轴的下半部还有;则闭环特征根可能位于的区域表示如下:1. 2. 3.3-10 设单位反馈系统开环传递函数分别为: 1.[]()(1)(0.21)G s K s s s =-+2. ()(1)[(1)(0.21)]G s K s s s s =+-+ 试确定使系统稳定的K 值;解答:1.系统的特征多项式为:()D s 中存在特征多项式中存在负项,所以K 无论取什么值,系统都不会稳定;2.系统的特征多项式为:32()0.20.8(1)D s s s k s k =++-+ 劳斯阵列为:3s k-12s k 0s k系统要稳定 则有 0.60.800.80k k ⎧⎪⎨⎪⎩->>所以系统稳定的K 的范围为43k >3-14 已知单位反馈系统开环传递函数如下: 1.]()10(0.11)(0.51)G s s s =++2.2()7(1)(4)(22)G s s s s s s ⎡⎤=++++⎣⎦ 3.2()8(0.51)(0.11)G s s s s ⎡⎤=++⎣⎦ 解答:1.系统的闭环特征多项式为: 可以判定系统是稳定的.则对于零型系统来说,其静态误差系数为:那么当()1()r t t =时, 11111ss p e k ==+当()1()r t t t =⋅时, 1ss ve k ==∞当2()1()r t t t =⋅时, 2ss ae k ==∞2.系统的闭环特征多项式为: 可以用劳斯判据判定系统是稳定的. 则对于一型系统来说,其静态误差系数为:那么当()1()r t t =时, 11ss p e k ==∞+ 当()1()r t t t =⋅时,187ss v e k ==当2()1()r t t t =⋅时, 20ss ae k ==3.系统的闭环特征多项式为: 可以用劳斯判据判定系统是稳定的. 则对于零型系统来说,其静态误差系数为:那么当()1()r t t =时, 11ss p e k ==+ 当()1()r t t t =⋅时, 10ss v e k ==当2()1()r t t t =⋅时, 214ss a e k ==第四章 根轨迹法4-2 已知单位反馈系统的开环传递函数,绘出当开环增益1K 变化时系统的根轨迹图,并加以简要说明;1.1()(1)(3)K G s s s s =++2.12()(4)(420)K G s s s s s =+++解答:1 开环极点: p1=0,p2=-1,p3=-3实轴上的根轨迹区间: -∞,-3,-1,0 渐进线:分离点:111013d d d ++=++解得d1、2=-,;d2=-不在根轨迹上,舍去; 与虚轴交点:特征方程321()430D s s s s K =+++= 将s =j ω代入后得解之得 ω= 112K =当 ∞<≤10K 时,按180相角条件绘制根轨迹如图4-21所示;2 开环极点:p1=0,p2=-4,p3、4=-2±j4实轴上的根轨迹区间:-4,0 渐进线:分离点:)8018368(2341++++-=s s s s K 由01=ds dK解得 s1、2=-2,624,3j s ±-= 分离点可由a 、b 、c 条件之一进行判定:a .∠Gs 3=-129o+51o -90o+90o=-180o,满足相角条件;b .100)80368()(62234313>=+++-=+-=j s s s s s s KK 1在变化范围 )0[∞→ 内;c .由于开环极点对于σ=-2直线左右对称,就有闭环根轨迹必定也是对于σ=-2直线左右对称,故s3在根轨迹上;与虚轴交点: 特征方程Routh 表s 4 1 36 K 1 s 3 8 80 s 2 26 K 1 s 80-8K1/26 s 0 K 1由 80-8k1/26=0和26s2+ k1=0,解得k1=260,102,1j s ±= ;当 ∞<≤10K 时,按180相角条件绘制根轨迹如图4-22所示;4-3 设单位反馈系统的开环传递函数为(1) 试绘制系统根轨迹的大致图形,并对系统的稳定性进行分析;、(2) 若增加一个零点1z =-,试问根轨迹有何变化,对系统的稳定性有何影响解答1 K 1>0时,根轨迹中的两个分支始终位于s 右半平面,系统不稳定;2 增加一个零点z=-1之后,根轨迹左移,根轨迹中的三个分支始终位于s 左半平面,系统稳定;4-4 设系统的开环传递函数为12(2)()()(2)K s G s H s s s s a +=++,绘制下列条件下的常规根轨迹;11a =; 2 1.185a = 33a =解答: 11=a实轴上的根轨迹区间: -∞,-1,-1,0 渐进线:分离点:22231+++-=s as s s K解得01=ds dK只取253+-=d ;与虚轴交点:特征方程022)(1123=++++=K s K as s s s D 令jw s =代入上式:得出与虚轴的交点系统的根轨迹如下图: 2185.1=a 零点为2-=z极点为0,43.01j p ±-=实轴上的根轨迹区间: -∞,-1,-1,0 渐进线:分离点:22231+++-=s as s s K解得01=ds dK特征方程022)(1123=++++=K s K as s s s D 令jw s =代入上式:得出与虚轴的交点系统的根轨迹如下图: 33=a 零点为2-=z极点为0,41.11j p ±-=实轴上的根轨迹区间: -∞,-1,-1,0 渐进线:分离点:22231+++-=s as s s K解得01=ds dK特征方程022)(1123=++++=K s K as s s s D 令jw s =代入上式:得出与虚轴的交点系统的根轨迹如下图:4-8 根据下列正反馈回路的开环传递函数,绘出其根轨迹的大致形状;1()()1()()12K G s H s s s =++ 2()()1()()12K G s H s s s s =++3()()()12()()13(4)K s G s H s s s s s +=+++解答:1 2 34-15 设单位反馈系统的开环传递函数为确定a 值,使根轨迹图分别具有:0、1、2个分离点,画出这三种情况的根轨迹;解答:首先求出分离点:分离点:321s s K s a +=-+ 解得2122(31)20()dK s a s as ds s a +++=-=+得出分离点1,2d =当119a <<时,上面的方程有一对共轭的复根当911<>a a 或时,上面的方程有两个不等的负实根当119a a ==或时,上面的方程有两个相等的实根1当1=a 时 系统的根轨迹为:可以看出无分离点 ,故排除2当91=a 时 系统的根轨迹为:可以看出系统由一个分离点 3当1>a 时 比如3=a 时系统的根轨迹为:可以看出系统由无分离点 4当91<a 时 比如201=a 时系统的根轨迹为: 可以看出系统由两个分离点 5当191<<a 时 比如21=a 时系统的根轨迹为:可以看出系统由无分离点 第五章 频域分析法5-1设单位反馈控制系统开环传递函4()1G s s =+,当将()sin(260)2cos(45)r t t t =+--作用于闭环系统时,求其稳态输出;解答:开环传递函数14)(+=s s G 闭环传递函数54)(+=Φs s闭环频率特性54)()()(+==Φωωωωαj e M j j当ω=2时,M2=,α2=; 当ω=1时,M1=,α1=; 则闭环系统的稳态输出:5-2 试求110()4G s s =+24()(21)G s s s =+3(1)()(1,)1K s G s K T Ts ττ+=>>+的实频特性()X ω、虚频特性()Y ω、幅频特性()A ω、相频特性()ϕω;解答:⑴4arctan 222216101610164016)4(10410)(wj e w w w j w w jw jw jw G -+=+-+=+-=+=则21640)(w w X +=,21610)(w ww Y +-=⑵)21arctan 180(2331444448)12(4)(wj ew w w w j w w w jw jw jw G ++=+-+-=+=则 w w w w X +-=348)( , w w w Y +-=344)(⑶)]arctan()[arctan(222222222111)(1)1(1)1()(wT w j e w T w k w T w T k j w T Tw k jTw w j k jw G -++=+-+++=++=τττττ则2221)1()(w T Tw k w X ++=τ,221)()(w T wT k w Y +-=τ 5-4 绘制下列传递函数的对数幅频渐近线和相频特性曲线;14()(21)(81)G s s s =++ 2()242()(0.4)(40)s G s s s +=++ 3228(0.1)()(1)(425)s G s s s s s s +=++++ 4210(0.4)()(0.1)s G s s s +=+解答:1转折频率为21,8121==w w2 3 45-10 设单位负反馈系统开环传递函数; 110()(0.51)(0.021)G s s s s =++,21()as G s s +=试确定使相角裕量等于45的α值; 2 3()(0.011)KG s s =+,试确定使相角裕量等于45的K 值;32()(100)KG s s s s =++,,试确定使幅值裕量为20dB 的开环增益K 值;解答:1由题意可得:解得: ⎩⎨⎧==84.019.1αc w2由题意可得:解得: ⎩⎨⎧==83.2100k w c3由题意可得:解得: ⎩⎨⎧==1010k w g5-13 设单位反馈系统开环传递函数 试计算系统的相角裕量和幅值裕量;解答:由18002.0arctan 5.0arctan 90)(-=---=g g g w w w γ所以幅值裕量)(14dB h =故16102.0arctan 5.0arctan 90)(-=---=c c c w w w ϕ所以相角裕量19161180)(=-=c w γ系统的幅频特性曲线的渐近线: 系统的幅相特性曲线:第六章 控制系统的综合与校正6-1 试回答下列问题:1 进行校正的目的是什么为什么不能用改变系统开环增益的办法来实现答:进行校正的目的是达到性能指标;增大系统的开环增益在某些情况下可以改善系统的稳态性能,但是系统的动态性能将变坏,甚至有可能不稳定;2 什么情况下采用串联超前校正它为什么能改善系统的性能答:串联超前校正主要用于系统的稳态性能已符合要求,而动态性能有待改善的场合;串联超前校正是利用校正装置的相位超前特性来增加系统的橡胶稳定裕量,利用校正装置幅频特性曲线的正斜率段来增加系统的穿越频率,从而改善系统的平稳性和快速性;(3)什么情况下采用串联滞后校正它主要能改善系统哪方面的性能答:串联滞后校正主要是用于改善系统的稳态精度的场合,也可以用来提高系统的稳定性,但要以牺牲快速性为代价;滞后校正是利用其在高频段造成的幅值衰减,使系统的相位裕量增加,由于相位裕量的增加,使系统有裕量允许增加开环增益,从而改善稳态精度,同时高频幅值的衰减,使得系统的抗干扰能力得到提高;思考题:1. 串联校正装置为什么一般都安装在误差信号的后面,而不是系统股有部分的后面2. 如果1型系统在校正后希望成为2型系统,但又不影响其稳定性,应采用哪种校正规律6-3 设系统结构如图6-3图所示,其开环传递函数0()(1)KG s s s =+;若要求系统开环截至频率 4.4c ω≥rad/s,相角裕量045γ≥,在单位斜坡函数输入信号作用下,稳态误差0.1ss e ≤,试求无源超前网络参数;解答:1由10.1ss e K =≤可得:10K ≥,取10K =2原系统 3.16c ω= rad/s,017.6γ=,不能满足动态性能指标;3选' 4.4c ω=rad/s,由'0()10lg c L ωα=-即'21020lg10lg cαω=-可得:3.75α=那么0.12T == 无源超前校正网络:10.531()10.121c Ts s G s Ts s α++==++(4) 可以得校正后系统的'51.8γ=,满足性能指标的要求;6-4 设单位反馈系统开环传递函数()()()010.51KG s s s s =++;要求采用串联滞后校正网络,使校正后系统的速度误差系数5(1)v K s =,相角裕量40γ≥;解答: ⑴由00lim ()v s K sG s K→==可得:5K =2 原系统 2.15c ω=,22.2γ=-不满足动态要求3 确定新的'c ω由''1804012(90arctan arctan 0.5)c c ωω-++=---可解得:'0.46c ω=⑷由020lg 20lg (')c b G j ω=-得:0.092b =取'111510cbT ω⎛⎫= ⎪⎝⎭='15c ω得:118T =校正网络为:1111()11181c Tbs s G s Ts s ++=≈++校正后系统的相角裕量'42γ=,故校正后的系统满足性能指标的要求;第七章 非线性控制系统7-1 三个非线性系统的非线性环节一样,线性部分分别为1.2()(0.11)G s s s =+ 2.2()(1)G s s s =+ 3. 2(1.51)()(1)(0.11)s G s s s s +=++ 解答:用描述函数法分析非线性系统时,要求线性部分具有较好的低通滤波性能即是说低频信号容易通过,高频信号不容易通过; 从上图可以看出:系统2的分析准确度高;7-2 一个非线性系统,非线性环节是一个斜率1N -的饱和特性;当不考虑饱和因素时,闭环系统是稳定的;问该系统有没有可能产生自振荡解答:饱和特性的负倒描述函数如下:当1k =时,1()N A -曲线的起点为复平面上的(1,0)j -点; 对于最小相位系统有:闭环系统稳定说明系统的奈氏曲线在实轴(,1)-∞-段没有交点,因此,当存在1k =的饱和特性时,该系统不可能产生自激振荡7-4 判断图中各系统是否稳定,1()N A -与()G j ω的交点是否为自振点;图中P为()G s的右极点个数;解答:首先标出各图的稳定区用阴影部分表示abc da1N-曲线由稳定区穿入不稳定区,交点a是自激振荡点;b1N-曲线由稳定区穿入不稳定区,交点a是自激振荡点;c 交点,a c为自激振荡点,交点b不时自激振荡点;d 闭环系统不稳定;e 交点a不是自激振荡点;f 交点a是自激振荡点7-5 非线性系统如图所示,试确定其自振振幅和频率;题7-5图解答:由题可得下图:由1()()G j N A ω-=得1()()N A G j ω-=即:()()10*412j j j A ωωωπ++=- 320ωω-=得:ω=2403A ωπ-=-得:24020 2.1233A ππω===振幅为203π7-6非线性系统如图所示,试用描述函数法分析当10K =时,系统地稳定性,并求K 的临界稳定值;题7-6图解答:由题可得下图:K 的临界稳定值为:010653K == 所以,当06K <<时,()G j ω曲线不包围1()N A -曲线,系统闭环稳定;第八章 线性离散系统8-1 求函数()x t 的Z 变换;1.()1at x t e -=- 2. ()sin x t t t ω=3. ()sin x t t t ω=4. 2()atx t t e -=解答:1. (1)()1(1)()aT aT aT z e z z X z z z e z z e ----=-=----2.2222(1)sin sin ()()2cos 1(2cos 1)Tz z T d z T X z Tz dz z z T z z T ωωωω-=-=-+-+Z 域微分定理3.22222(cos )cos ()2cos 12cos aT aT aT aT aT aT aTze ze T z ze T X z z e ze T z ze T e ωωωω-----==-+-+复数位移定理4.23(1)()4(1)aT aT aT Tze ze X z ze +=-复数位移定理8-2 已知()X s ,试求对应的()X z ;1.3()(1)(2)s X z s s +=++ 2.2()(1)s X z s s =+3.21()s X z s += 4. 21()(1)s e X z s s --=+解答:1. ()321()12(1)2s X s s s s s +==-++++ 2. 2111()1(1)(1)s X s s s s s s s ===-+++ 3. 22111()s X s s s s +==+4. ()()221111()111s s e X s e s s s s s --⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦-==--+++()1211(1)T T Tzz z X z z z z e z --⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭=--+---()121(1)1(1)1()T T T T z z z e T T e z z e ----⎛⎫⎡⎤⎪⎢⎥ ⎪⎣⎦⎝⎭-+++-+=--负偏移定理8-3 已知()X z ,试求()X nT ;1. ()()()1012zX z z z =--2. ()()()20.80.1z X z z z =--3. ()2(1)1.250.25z z X z z z -=-+解答:1. ()()()1012zX z z z =--=10()21zz z z ---2. ()()()20.80.1z X z z z =--81770.80.1z zz z =---3.()2(1)1.250.25z zX zz z-=-+(1)(0.25)(1)z zz z-=--(0.25)zz=-8-6 已知系统的结构如图所示,1T s=,试求系统的闭环脉冲传递函数()zφ;解答:211111 ()*(1)1(1)TsTseG s es s ss s s--⎛⎫⎪⎪⎝⎭-==--+++思考题:1. 在单位阶跃输入作用下,试求上题所给系统的输出()c t;2. 系统结构如上题,试求当输入为()1()r t t=、t、2t时的稳态误差;。
东大14秋学期《自动控制原理Ⅰ》在线作业2答案
14秋学期《自动控制原理Ⅰ》在线作业2
一,单选题
1. 最大超调量越大,说明系统过渡过程越不平稳。
A. 是
B. 否
正确答案:A
2. 最大超调量反映了系统的快速性。
A. 是
B. 否
正确答案:B
3. 开环对数频率特性的高频段反映了系统的快速性和抗干扰能力。
()
A. 是
B. 否
正确答案:A
4. 只有给定量是自动控制系统的输入量。
A. 是
B. 否
正确答案:B
5. 调节时间的长短反映了系统过渡过程时间的长短,它反映了系统的快速性。
A. 是
B. 否
正确答案:A
6. 传递函数分母中s的最高阶次表示系统的阶数。
A. 是
B. 否
正确答案:A
7. 震荡环节一般具有()储能元件。
A. 零个
B. 一个
C. 两个
D. 三个
正确答案:C
8. 在典型二阶系统中,()时为临界阻尼状态。
A.。
《自动控制原理》习题及解答
自动控制原理习题及解答1. 引言自动控制原理是控制工程中最基础的一门课程,是研究系统的建模、分析和设计的基础。
通过习题的练习和解答,可以加深对自动控制原理的理解和掌握。
本文档将提供一些常见的自动控制原理习题及其解答,希望对学习者有所帮助。
2. 习题2.1 系统建模习题1:一个质量为m的弹簧振子的运动方程可以表示为:$$m\\frac{d^2x(t)}{dt^2} + c\\frac{dx(t)}{dt} + kx(t) = 0$$其中,m(m)为振子的位移,m为阻尼系数,m为弹性系数。
请利用拉普拉斯变换求解该系统的传递函数。
解答:对原方程两边进行拉普拉斯变换得:mm2m(m)+mmm(m)+mm(m)=0整理后可得传递函数:$$\\frac{X(s)}{F(s)} = \\frac{1}{ms^2 + cs + k}$$其中,m(m)为输出的拉普拉斯变换,m(m)为输入的拉普拉斯变换。
2.2 系统分析习题2:有一个开环传递函数为$G(s) =\\frac{3}{s(s+2)(s+5)}$的系统,求该系统的阻尼比和自然频率。
解答:该系统的传递函数可以表示为:$$G(s) = \\frac{3}{s(s+2)(s+5)}$$根据传递函数的形式可以得知,该系统是一个三阶系统,有三个极点。
通过对传递函数进行因式分解可以得到:$$G(s) = \\frac{A}{s} + \\frac{B}{s+2} + \\frac{C}{s+5}$$将上述表达式通分并整理后可得:$$G(s) = \\frac{3s^2 + 16s + 5}{s(s+2)(s+5)}$$通过对比系数可以得到:$$A = 1, B = -\\frac{2}{3}, C = \\frac{5}{3}$$根据阻尼比和自然频率的定义,可以得到:$$\\zeta = \\frac{c}{2\\sqrt{mk}}, \\omega_n =\\sqrt{\\frac{k}{m}}$$其中,m为系统的阻尼系数,m为系统的弹性系数,m为系统的质量。
自动控制原理课后答案
自动控制原理课后答案1. 根据反馈控制原理,系统的控制目标是通过比较输出信号与参考信号之间的差异,对系统的输入进行调整,使系统达到期望的状态或行为。
2. 控制系统一般包括传感器、执行器和控制器三个基本组成部分。
传感器用于收集系统的实时数据,执行器用于执行调整系统输入的指令,控制器则根据传感器采集的数据来计算和调整控制信号。
3. 反馈控制系统中,控制器根据系统的输出信号和参考信号之间的差异进行调整。
比例控制器(P控制器)只根据差异的大小,线性比例地调整控制信号;积分控制器(I控制器)不仅考虑差异的大小,还考虑差异的累积量;微分控制器(D控制器)则考虑差异的变化率。
4. P控制器适用于稳态差异较大的系统,可以快速调整系统输出至参考信号附近,但容易产生超调现象;I控制器适用于存在稳态差异的系统,可以逐渐消除稳态差异,但容易产生震荡现象;D控制器适用于存在瞬态差异的系统,可以抑制系统的瞬态响应,但无法消除稳态差异。
5. 比例积分微分控制器(PID控制器)是一种综合了P、I和D控制器的控制器。
通过合理地调整比例、积分和微分系数,可以实现系统的快速响应和稳定。
6. 开环控制系统和闭环控制系统都可以实现对系统的控制,但闭环控制系统更加稳定和鲁棒。
开环控制系统中,控制器不根据系统的反馈信号来调整控制信号,容易受到外部干扰和参数变化的影响。
7. 可以使用根据控制对象的动态特性设计的控制器来提高系统的控制性能。
常见的控制器设计方法包括根据稳态误差的允许范围来选取比例、积分和微分系数,以及根据系统传递函数进行校正和补偿。
8. 多变量控制系统可以同时控制多个输入和多个输出。
常见的多变量控制系统包括串级控制、并联控制和内模控制等。
9. 控制系统的稳定性是指当系统接受一定的输入时,输出是否趋于稳定。
稳定性的判断可以通过判断系统的传递函数的极点位置来确定。
10. 控制系统的仿真和实验可以通过使用计算机软件进行模拟仿真,或搭建实际的物理实验平台进行。
东大14秋常用电器控制技术(含PLC)I答案
东北大学继续教育学院
常用电器控制技术(含PLC)I 试卷(作业考核线上) B 卷学习中心:院校学号:姓名:
(共 3 页)
一、选择题(每题3分)
1. 低压电器是指交流额定电压__A___及以下的电器。
A. 1200V
B.1300V
C.1400
D.1500V
2. 按动作原理分,下列属于自动电器有__B___。
A. 按钮
B. 转换开关
C. 隔离开关
D. 继电器
3. 按用途分,下列属于保护电器有__C___。
A.接触器
B. 按钮
C. 熔断器
D. 电磁阀
4. 下列不属于填充式高压熔断器___D__。
A. 熔管
B. 高压绝缘子
C. 底座
D. 负荷开关
5. 隔离开关除了可以开闭电压互感器、避雷器、母线和直接与母线相连设备的电容电流及励磁电流不超过__A___A的空载变压器外,不得带负载操作。
A.2
B.3
C. 4
D. 6
6. 三相变压器是由__C___组成,相应的磁路称为组式磁路。
A. 一台单相变压器
B. 二台单相变压器
C. 三台单相变压器
D. 四台单相变压器
7. 随着微电子技术和计算机技术的发展,可编程序控制器已发展成“以微处理器为基础,结合___C___,_____,和____的高度集成化的新型工业控制装置”
A. 计算机技术
B.自动控制技术
C.通信技术
D.智能技术
课程名称:常用电器控制技术(含PLC)I 1。
自动控制原理B及答案
东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理(B )一、填空题(每空 1 分,共20分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 (用G 1(s)与G 2(s) 表示)。
4、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为 。
5、根轨迹起始于 ,终止于 。
6、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数 为7、在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为 。
8、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 。
9、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用 ;在频域分析中采用 。
10、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。
11、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为 二、选择题(每题 2 分,共30分)1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s),错误的说法是 ( ) A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点 B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++,则该系统的闭环特征方程为 ( )。
大工14秋《自动控制原理》在线作业测试1答案
大工14秋《自动控制原理》在线作业1一、单选题(共 10 道试题,共 60 分。
)1. 控制系统的动态模型不包括()。
A. 微分方程B. 偏微分方程C. 差分方程D. 恒值答案:( D )满分:6 分2. 弹簧-质量-阻尼器系统属于()。
A. 一阶系统B. 二阶系统C. 三阶系统D. 四阶系统答案:( B )满分:6 分3. 电位器可认为是()。
A. 比例环节B. 惯性环节C. 积分环节D. 振荡环节答案:( A )满分:6 分4. 对于线性定常系统的性能分析不包括()。
A. 常值B. 动态性能C. 稳定性D. 稳态误差答案:( A )满分:6 分5. ()接受控制量并输出被控量。
A. 被控对象B. 比较装置C. 计算装置D. 放大装置答案:( A )满分:6 分6. 目前,非线性系统在工程上常用的分析方法不包括()。
A. 相平面法B. 相轨迹法C. 描述函数法D. 逆系统法答案:( B )满分:6 分7. 求解离散函数的Z变换不包括()方法。
A. 级数求和法B. 部分分式法C. 留数求和法D. 留数计算法答案:( C )满分:6 分8. 判别一个系统是否稳定有多种方法,其中不包括()。
A. 劳斯判据法B. 奈奎斯特判据法C. 李雅普诺夫第二方法D. 拉普拉斯法答案:( D )满分:6 分9. 等速采样也称为()。
A. 等效采样B. 周期采样C. 等频率采样D. 数字采样答案:( B )满分:6 分10. ()适合于研究给定初始状态的二阶自由运动系统。
A. 相平面法B. 相轨迹法C. 描述函数法D. 逆系统法答案:( A )满分:6 分二、判断题(共 10 道试题,共 40 分。
)1. 电冰箱可用一阶微分方程描述其动态过程。
A. 错误B. 正确答案:( B )满分:4 分2. 控制系统的数学模型有动态模型和静态模型之分。
A. 错误B. 正确答案:( B )满分:4 分3. 如果信号流图有多个回路,各回路之间没有任何公共节点,则称为不接触回路。
东大14秋学期《自动控制原理Ⅰ》在线作业3答案
14秋学期《自动控制原理Ⅰ》在线作业3
一,单选题
1. 在典型二阶系统中,()时为欠阻尼状态。
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
正确答案:B
2. 对于最小相位系统,增益裕度的分贝数为负表示闭环系统是不稳定的。
()
A. 是
B. 否
正确答案:A
3. 典型环节的频率特性根据传递函数的特性,可归纳为六种典型环节:比例环节、惯性环节、积分环节、振荡环节和时滞环节。
()
A. 是
B. 否
正确答案:A
4. 若系统的稳态误差不为零,则称为有差系统。
A. 是
B. 否
正确答案:A
5. 最大超调量越小,说明系统过渡过程越不平稳。
A. 是
B. 否
正确答案:B
6. 振荡次数越多,说明系统的平稳性越好。
A. 是
B. 否
正确答案:B。
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东北大学继续教育学院
自动控制原理I试卷(作业考核线下)B 卷(共 4 页)
1、自动控制系统由哪些基本环节组成?各环节的功能是什么?(12分)
答:(1)控制对象或调节对象——要进行控制的设备或过程。
(2)执行机构——一般由传动装置和调节机构组成。
执行机构直接作用于控制对象,使被控制量达到所要求的数值。
(3)检测装置或传感器——该装置用来检测被控制量,并将其转换为与给定量相同的物理
量。
(4)给定环节——设定被控制量的给定值的装置。
(5)比较环节——将所检测的被控制量与给定量进行比较,确定两者之间的偏差量。
(6)中间环节——一般包括比较环节和校正环节。
2、传递函数适合哪类控制系统?如何定义?(9分)
答:传递函数适合线性连续系统。
其定义为:零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
3、绘制根轨迹的条件是什么?试写出相应的数学表达式。
(9分)
答:幅值条件——
幅角条件——
课程名称: 自动控制原理I 1。