第三章连续时间控制系统的时域分析自测题

第三章 连续时间控制系统的时域分析 自测题

1. 已知二阶系统的单位阶跃响应为 1.2()101

2.5sin(1.65

3.1)t

h t e

t =−+，此系统的自然频率

是 ，阻尼比是 。

2. 某系统动态结构图及单位阶跃响应曲线如下图所示。若误差定义如图，已知其单位阶跃

输入下的误差响应为(2(2()0.5()t

t

e t e

e −−=+。试确定参数,,,k p a b 的值。

(c t

3. 系统如图a 所示，其反馈和局部反馈均不知。如果测得系统的阶跃响应曲线如图b 所示，这是的反馈极性为（ ）。

A.局部反馈断开，主反馈为负反馈；

B.局部反馈为正反馈，主反馈为负反馈；

C.局部反馈为负反馈，主反馈断开；

D.局部反馈断开，住反馈断开

(c t

4. 设系统如图所示，试求：

（1）当0,8a K ==时，确定系统的阻尼比，无阻尼自然震荡频率n ω和()r t t =作用下系统的稳态误差；

（2）当8,0.7K ξ==时，确定参数a 的值和()r t t =作用下系统的稳态误差； （3）在保证0.7,0.25sse e ξ==的条件下，确定参数a 和K 的值。

5. 控制系统如下方框图所示 ，试求：

（1）当125,0f K K ==时，系统的阻尼系数ζ，无阻尼自然震荡频率n ω和单位斜坡输入作用下系统的稳态误差ss e ；

（2）当125,4f K K ==时，重复（1）的要求；

（3）要使系统阻尼系数0.7ζ=，单位斜坡输入信号作用下系统的稳态误差0.1ss e =，试确定1,f K K 的值，并计算在此参数情况下，系统的单位阶跃响应的超调量、上升时间和调整时间。的值，并计算在此参数情况下，系统的单位阶跃响应的超调量、上升时间和调整时间。

6. 某控制系统如图所示。

（1）0τ=时，求系统的单位脉冲响应； （2）为使系统具有阻尼比0.5ξ=，试确定

τ的值，并计算单位阶跃输入及超调量%σ，

上升时间r t 。调整时间s t （5%误差带）和稳态误差ss e （()()()

e t r t y t =−）

)

7. 设符合控制系统如图所示。

（1）确定前馈装置()n G s ，使扰动对系统输出无影响； （2）求β是系统具有阻尼比/2ζ=

。

(C

8. 系统如图所示

（1）求系统的开环传递函数和闭环传递函数；

（2）当4,0K a ==时，求系统的阻尼比ζ和无阻尼自然振荡频率n ω；

（3）根据以上参数，求系统的超调量%σ和调整时间s t （5%误差带），并大致划出此时系统的单位阶跃响应曲线；

（4）为使阻尼比()sin(30)r t t =+°和单位斜坡输入时的稳态误差0.1ss e =，试确定,K a 的值。

-

9. 系统如图所示。

（1）若25K =，确定系统的阻尼系数ζ、自然振荡频率n ω和阻尼振荡频率d ω； （2）欲使该闭环系统的单位阶跃响应无过调，开环增益K 应该如何选择？

10. 控制系统如图所示，为使其闭环主导极点所对应的瞬态响应的阻尼比0.5ζ=和震荡频率3/n rad s ω=，试确定系统的12,,K T T 的值。