机械控制工程复习题_33309

机械控制工程复习题

一、 填空题

1自动控制系统按按有无反馈来分有______、 和______按控制作用的特点来分有______、______和______。对控制系统的基本要求是 、 、和 。

2系统在输入信号的作用下，其输出随时间的变化过程称为系统的 响应，它由______响应和______响应两部分构成。

3 二阶系统的响应特性完全由§和W n 这两个特征量来描述，当§>1时,称为_____,其响应曲线的特点是________,§=1时称为______,0<§<1时称为______,其响应曲线的特点是_________,§=0时称为__________,其响应曲线的特点是________。从平稳性和快速性两方面来综合考考虑，一般取§=_________。

4_______的传递函数称为最小相位传递函数，________________称为最小相位系统。某传递函数为)

3)(23)(1()

5()(2

+-+-=

S S S S S s G ，它是 阶系统，是 型系统，其零点

是 ，其极点个数有 个，它 （是/否）最小相位传递函数。 5系统的稳定性是指 ，系统稳定的必要的充分条件为

6 输出信号经反馈元件变换后加到输入端的信号称为______信号。若它的符号与输入信号相同，称为______反馈；若它的符号与输入信号不同，称为______反馈；若在主反馈通道中不 设反馈元件，即输出为主反馈信号时，称为______反馈。

7、线性定常系统稳定的充分必要条件是：系统闭环传递函数的（ ）均位于[S]的左半平面。

8、一般认为系统的方框图有三要素组成：（ ）、（ ）、（ ）。 9、理想微分环节的幅频特性为（ ），相频特性为（ ）

10、系统的频率特性可表示为幅频和相频，幅频特性表示（ ）的比值。 11、对最小相位系统，其幅频特性与相频特性间具有确定的（ ）关系。

12、线性定常系统时间响应的一条重要性质是：系统的输入信号间存在微分和积分关系，那么系统的响应就存在对应（ ）关系。

13、已知某系统的闭环传递函数为0

()(6)(16)

()(8)(9)(45)(45)

i

X s s s

X s s s s j s j

++

=

+++-++

，则该系统是（）的。（填稳定，不稳定，临界稳定）。

二、简化以下方框图，并求系统的传递函数

6

13

6

8

6

2

3

2

+

+

+

+

+

=

s

s

s

s

s

三、解[方法1]梅逊公式法

该系统共有两个前向通道，且与各反馈环路都接触

P1=G1G2G3G4G5 P2=G1G2G5 △1=△2=1

反馈回路共四个，且彼此接触

b

Js

k

+s

1

K1

)

(s

i

θ)

(s

o

θ

5

43215211212325

432145213121223211G G G G G G G G H G G H G G G G G G G L G G G L H G G L H G G L +++-=∆===-=

所以系统传递函数为：

5

43215211212325

432152101)()(G G G G G G G G H G G H G G G G G G G G G G s x s x i +++-+= [方法2]方框图简化法求解：

可将图简化为下图所示。则所以系统传递函数为：

5

43215211212325

432152101)()(G G G G G G G G H G G H G G G G G G G G G G s x s x i +++-+=

1

)([1

]2221122121++++S C R C C R S C C R R

三、求下图1所示系统的传递函数

)()()]()([..

.t x m t x c t x t x k o o o i =--

k

cs ms s X S G i O ++=

=

2)()(

－

1

1R U i

I 1

s

C 112

1R s

C 21－

－

U o

U 1

I 2

1

1

)()()(2

0++==

Rcs Lcs s U s U s G i 四、设单位反馈控制系统的开环传递函数为

2

1

)(s

as s G +=

试确定使相位裕量γ=45˚的a 值。

2

11==

c

w a 五、单位反馈控制系统的开环传递函数为

)

2)(1()(++=

s s s k s G k

试确定系统稳定时开环放大系数K 值的范围。

K

S S S K

K S S S K S G S G S G K K B +++=+++=+=

23)2)(1()(1)()(2

3 解得系统稳定时，K 的取值范围为0〈K 〈6

六、已知系统的传递为1

)(+=

TS k

s G ，求系统的频率特性及系统对正弦输入

r(t)=Asinwt 的稳态响应。

)sin(1))(sin()()(2

2arctgwt wt t

w Ak

w wt A w A t x o -+=

+=ϕ

七、设有一闭环系统的传递函数为

2

22

2)()(n

n n

i o w s w s w s x s x ++=ζ 为了使系统的单位阶跃响应有5%的超调量和T S =2秒的调整时间，试求ξ和ωn 的值。（课后作业） 九．计算题：

1、右图是某闭环控制系统的典型动态结构图。