自动控制原理例题详解-线性离散控制系统的分析与设计考试题及答案(DOC)

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自动控制原理例题详解线性离散控制系统的分析与设计考习题及答案

自动控制原理例题详解线性离散控制系统的分析与设计考习题及答案

精心整理----------2007--------------------一、(22分)求解下列问题: 1. (3分)简述采样定理。

解:当采样频率s ω大于信号最高有效频率h ω的2倍时,能够从采样信号)(*t e 中 完满地恢复原信号)(t e 。

(要点:h s ωω2>)。

2.(3分)简述什么是最少拍系统。

解:在典型输入作用下,能以有限拍结束瞬态响应过程,拍数最少,且在采样时刻上无稳态误差的随动系统。

3.(34.(x()∞5.(5解:(G 6.(5试用Z 解:二、((i X s )z 图11.(5分)试求系统的闭环脉冲传递函数()()o i X z X z ; 2.(5分)试判断系统稳定的K 值范围。

解:1.101111111()(1)(1)11(1)1(1)()1e11e 1e G G z z Z s s z Z s s z z z z z z z e z -------⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=--⎢⎥+⎣⎦=-----=---=-11010*******1e ()()e 1e ()1()1e (1e )(e )(1e )(1e )e e o i K X z KG G z z X z KG G z K z K z K K z K K ------------==-++--=-+--=-+- 2.(5三、(8已知(z)1Φ=1.(3分)简述离散系统与连续系统的主要区别。

解:连续系统中,所有信号均为时间的连续函数;离散系统含有时间离散信号。

2.(3分)简述线性定常离散系统的脉冲传递函数的定义。

解:在系统输入端具有采样开关,初始条件为零时,系统输出信号的Z 变换与输入信号的Z 变换之比。

3.(3分)简述判断线性定常离散系统稳定性的充要条件。

解:稳定的充要条件是:所有特征值均分布在Z 平面的单位圆内。

4.(5分)设开环离散系统如图所示,试求开环脉冲传递函数)(z G 。

解:22522510252510()[[25e e (e e )eT T T T Tz z z G z Z Z s s z z z z -----=⨯==++---++ 5.(5分)已知系统差分方程、初始状态如下:0)(2)1(3)2(=++++k c k c k c ,c(0)=0,c(1)=1。

【精品】自动控制原理试卷及答案20套 (1)

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三、已知负反馈系统的开环传递函数为, 试画出以K为参数系统的根轨迹;并求系统稳定时K的取值范围。(15分)
四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为 ,现加入串联校正装置: ,试:(20分)
(3)判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正?
(4)绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。
计算校正后的相位裕量。
六.非线性系统结构如图所示,设输入r=0,试描绘该系统的相平面图。(14分)
七.设采样系统的方框图如图所示,其中 ,采样周期T=0.25s,求能使系统稳定的K1值范围。(15分)
R(s)+C(s)
求系统传递函数 (10分)
系统的传递函数方块图如图所示。试确定K和a取何值时,系统将维持以角频率 的持续振荡。(10分)
6.已知非线性控制系统的结构图如图7-38所示。为使系统不产生自振,是利用描述函数法确定继电特性参数a,b的数值。(15分)
7.线性离散控制系统如下图所示,试确定使系统稳定的K值范围。(15分)
《自动控制原理》试题(三)A卷
一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。
(本大题共3小题,总计60分)
1、(本小题20分)
设一反馈控制系统的开环传递函数如下,试绘制K1变化时系统特征方程的根轨迹,并求出系统稳定时K1的取值范围。
2、(本小题20分)
设1型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为:
要求设计串联校正装置,使系统具有K=12及γ=40度的性能指标。
3、(本小题20分)
答()
2、(本小题4分)
如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线,下面关于性能指标正确的是――
A. B. C. D.
答()
3、(本小题5分)

胡寿松《自动控制原理》课后习题及详解(线性离散系统的分析与校正)【圣才出品】

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第 7 章 线性离散系统的分析与校正 7-1 试根据定义 确定下列函数的 和闭合形式的 E(z): 解:(1)由题意可得

,可得:
(2)将
展成部分分式得:
其中,
则有
经采样拉氏变换得:

,可得:

7-2 试求下列函数的 z 变换:

将 z 1 代入到 D z ,得
1 由劳斯稳定判据可知使系统稳定的 K 值取值范围是 0 K 1.6631。
解:(1)对输入 对 作 z 变换得: 则有: 用幂级数法可得
图 7-3 开环离散系统 作 z 变换得:
所以
(2)由题可知: 且有
则 所以

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7-14 试判断下列系统的稳定性: (1)已知闭环离散系统的特征方程为
解:(1)由题可知
图 7-4 离散系统
z 域特征方程为: 特征值为: 由于 z1 1,因此闭环系统不稳定。
将 z 1 代入到 D z ,得 特征方程为:
1 特征值为: 由于 2 0 ,故闭环系统不稳定。 (2)特征方程为
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则有:

7-9 设开环离散系统如图 7-1 所示,试求开环脉冲传递函数 G(z)。
解:系统 a
图 7-1 开环采样系统
系统 b
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7-10 试求图 7-2 闭环离散系统的脉冲传递函数 Φ(z)或输出 z 变换 C(z)。

(完整版)第7章线性离散控制系统的分析参考答案

(完整版)第7章线性离散控制系统的分析参考答案

第七章 习题与答案7-1 离散控制系统由哪些基本环节组成?答:离散控制系统由连续的控制对象,离散的控制器,采样器和保持器等几个环节组成。

7-2 香农采样定理的意义是什么?答:香农采样定理给出了采样周期的一个上限。

7-3 什么是采样或采样过程?答:采样或采样过程,就是抽取连续信号在离散时间瞬时值序列的过程,有时也称为离散化过程。

7-4 写出零阶保持器的传递函数,引入零阶保持器对系统开环传递函数的极点有何影响?答:零阶保持器的传递函数为。

零阶保持器的引入并不影响开环系统se s H Ts--=1)(0脉冲传递函数的极点。

7-5 线性离散控制系统稳定的充要条件是什么?答:线性离散控制系统稳定的充要条件是: 闭环系统特征方程的所有根的模,1<i z 即闭环脉冲传递函数的极点均位于z 平面的单位圆内。

7-6 求下列函数的z 变换。

)(z F (1) 2)5()(T t t f -=解:34225252)1()1(]!2[!2][])5[()]([-+===-=---z z z T t Z zt Z z T t Z t f Z (2) atte t f -=)(解:令,查表可得t t f =)(2)1(][)(-==z Tz t Z z F 根据复数位移定理,有2)1()(][-==-aT aT aTatze Tze zeF teZ 7-7 求下列函数的z 反变换。

(1))1)(5(175)(2---=z z zz z F 解:首先将展开成部分分式,即zz F )(5213)5)(1(175)(-+-=---=z z z z z z z F 把部分分式中的每一项乘上因子z 后,得5213)(-+-=z zz z z F 查z 变换表得,1]1[1=--z z Z n z z Z 55[1=--最后可得,2,1,0,523)(=⨯+=n nT f n (2) 5.05.1)(22+-=z z z z F 解:首先将展开成部分分式,即zz F )(5.0112)55.0)(1()(---=--=z z z z z z z F 把部分分式中的每一项乘上因子z 后,得5.012)(---=z zz z z F 查z 变换表得,1]1[1=--z z Z n z z Z )5.0(5.0[1=--最后可得,2,1,0,)5.0(2)(=-=n nT f n 7-8设z 变换函数为,试利用终值定理确定。

(完整word版)自动控制原理试卷包含答案

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自动控制原理试卷一. 是非题(5分):(1)系统的稳态误差有系统的开环放大倍数k 和类型决定的( );(2)系统的频率特性是系统输入为正弦信号时的输出( );(3)开环传递函数为)0(2>k s k 的单位负反馈系统能跟深速度输入信号( );(4)传递函数中的是有量纲的,其单位为 ( );(5)闭环系统的极点均为稳定的实极点,则阶跃响应是无 调的( );二. 是非题(5分):(1)为了使系统的过度过程比较平稳要求系统的相角裕量大于零( );(2)Bode 图的横坐标是按角频率均匀分度的,按其对数值标产生的( );(3)对于最小相位系统,根据对数幅频特性就能画出相频特性( );(4)单位闭环负反馈系统的开环传递函数为)()()(s D s N s G =,劳斯稳定判据是根据)(s D 的系数判闭环 系统的稳定性( );奈奎斯特稳定判据是根据)(s G 的幅相频率特性曲线判闭环系统的稳定性 ( )。

三. 填空计算题(15分):(1)如图所示:RC 网络,其输出)(t u c 与输入)(t u r 的微分方程描述为 ,假定在零初始条件下,系统的传递函数)(s φ= ,该系统在)(1)(t t u r =作用时,有)(t u c = 。

(2)系统结构如图,该系统是 反馈系统,是 阶系统,是 型系统,若要使系统的放大系数为1,调节时间为0.1秒(取%σ的误差带),0k 应为 ,t k 应为 。

(3)如果单位负反馈系统的开环传递函数是))(()()(b s a s c s k s G +++=,该系统是 阶系统,是 型系统,该系统的稳态位置误差系数为 ,稳态速度误差系数为 ,稳态加速度误差系数为速度误差系数为 。

四. 是非简答题(5分):(1)已知某系统的开环传递函数在右半s 平面的极点数为,试叙述Nyquist 稳定判据的结论。

(2)试叙述系统稳定的充分必要条件。

(3)系统的稳定性不仅与系统结构有关,而且与输入信号有关,该结论是否正确。

自动控制原理(二)_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

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自动控制原理(二)_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.死区特性可减小稳态误差。

参考答案:错误2.已知两系统的传递函数分别为W1(s)和W2(s),两子系统串联联结和并联连接时,系统的传递函数阵分别为:()【图片】【图片】【图片】参考答案:_3.对于线性定常系统,可控性与可达性是等价的。

参考答案:正确4.对于线性离散控制系统,可以直接应用连续系统劳斯判据判断系统稳定性。

()参考答案:错误5.判断以下二次型函数的符号性质:【图片】参考答案:负定6.只要系统可观,则可用输出反馈(至状态微分)任意配置闭环极点使系统稳定。

参考答案:正确7.描述函数法主要研究自持震荡参考答案:正确8.具有饱和非线性元件的非线性控制系统如下图所示,下列说法正确的是:()【图片】参考答案:当K=5时,系统稳定_当K=15时,系统自振荡频率为_当K=10时,系统存在稳定振荡点9.已知【图片】的拉氏变换为【图片】, 求【图片】的Z变换。

()参考答案:_10.某离散控制系统【图片】(单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t时.该系统稳态误差为∞。

参考答案:错误11.相轨迹振荡趋于原点,该奇点为。

参考答案:稳定焦点12.采样系统的闭环极点在Z平面上的分布对系统的动态响应起着决定性作用,采样系统的暂态特性主要由闭环脉冲传递函数的极点来确定。

()参考答案:正确13.非线性系统自持振荡与有关。

参考答案:系统结构和参数14.设闭环离散系统如图所示,其中采样周期为【图片】。

【图片】则下列说法正确的是()参考答案:作用下的稳态误差为_作用下的稳态误差为15.对于下述系统的能控能观分解后的各子系统(特征值、和互异),以下说法正确的是:【图片】参考答案:x1。

x2-x3-x4子系统状态完全能控_x5子系统状态完全不能控16.状态反馈既不改变系统的可控性也不改变系统的可观性参考答案:错误17.对非线性系统:【图片】【图片】其在原点处渐进稳定,但不是大范围渐进稳定的。

自动控制原理试卷、习题及答案2套

自动控制原理试卷、习题及答案2套

自动控制 (A )试卷一、系统结构如图所示,u1为输入, u2为输出,试求 1.求网络的传递函数G(s)=U1(s)/U2(s)2. 讨论元件R1,R2,C1,C2参数的选择对系统的稳定性是否有影响。

(15分)2二、图示系统,试求,(1) 当输入r(t)=0,n(t)=1(t)时,系统的稳态误差e ss;(2) 当输入r(t)=1(t),n(t)=1(t)时,系统的稳态误差e ss; (3) 若要减小稳态误差,则应如何调整K 1,K 2?(15分)三.已知单位负反馈系统的开环传递函数为.)())(()(1Ts s 1s 12s K s G 2+++=试确定当闭环系统稳定时,T ,K 应满足的条件。

(15分)四、已知系统的结构图如图所示,(1) 画出当∞→0:K 变化时,系统的根轨迹图;(2) 用根轨迹法确定,使系统具有阻尼比50.=ζ时,K 的取值及闭环极点(共轭复根)。

(15分)五、已知最小相位系统的对数幅频特性渐近特性曲线,1.试求系统的开环传递函数G (s );2.求出系统的相角裕量γ;3.判断闭环系统的稳定性。

(15分)六、设单位反馈系统的开环传递函数如下,2s158s -+=)()(s H s G 1. 试画出系统的乃奎斯特曲线;2. 用乃氏判据判断系统的稳定性(15分) 七、已知单位反馈系统的开环传递函数为1)s(2s 4G +=)(s使设计一串联滞后校正装置,使系统的相角裕量040≥γ,幅值裕量10db K g≥,并保持原有的开环增益值。

(10分)自动控制理论B一. 试求图示系统的输出z 变换C(z).(20分)(b)(a)二.闭环离散系统如图所示,其中采样周期T =1s ,(20分)1. 试求系统的开环脉冲传递函数G(z); 2. 求系统的闭环脉冲传递函数)z (Φ; 3. 确定闭环系统稳定时K 的取值范围。

(注:()T 22e z z )s 1(Z ,1z Tz )s 1(Z ,1z z )s1(Z αα--=+-=-=)三. 设单位反馈线性离散系统如图所示,其中T =1秒,试求取在等速度 输入信号r (t )=1作用下,能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的脉冲传递函数D (z )。

自控试题及答案

自控试题及答案

⾃控试题及答案《⾃动控制原理》试卷(五)A⼀、选择题:(共20分)1、(本⼩题4分)系统的传递函数可通过求取该系统的――⽽求得.A.阶跃响应函数B.脉冲响应函数C.斜坡响应函数D.抛物线响应函数2、(本⼩题4分)如图所⽰是某系统的单位阶跃响应曲线,下⾯关于性能指标正确的是――A. s t r6= B. s t s 4= C. s t p 14= D. %30%=δ3、(本⼩题5分)已知控制系统开环传递函数为)5)(2(10)(2++=s s s s W ,当输⼊46)(+=t t r 时,系统稳态误差为――A.0B. ∞C. 0.6D. 64、(本⼩题4分)系统根轨迹如图所⽰,当根轨迹与虚轴相交时,下述正确的是――13.102468101214tA. 1=ξB. 162=KC. 42.2=ωD. 0=ω5、(本⼩题4分)下列线性系统判断中正确的是――A.(1)稳定B.(2)稳定C.(3)稳定D. 全不稳定⼆、控制系统的⽅框图如图所⽰,试⽤梅逊公式求系统的传递函数。

10分三、系统的传递函数⽅块图如图所⽰。

试确定K 和a 取何值时,系统将维持以⾓频率12-=s ω的持续振荡。

(10分)四、已知已知单位反馈系统的开环传递函数为)1()(41)(2++=s s a s s G a 的变化范围为[0,+∞),试绘制系统的闭环根轨迹。

(15分)五、已知⼀最⼩相位系统开环的对数幅频特性如下图所⽰,(15分)试写出系统开环传递函数()s W k ,求系统相位裕量和增益裕量。

六、⾮线性制起始点在(,1)0(0>=c c c 的cc -七、线性离散控制系统如下图所⽰,试确定使系统稳定的K值范围。

(15分)《⾃动控制原理》试卷(五)A标准答案与评分标准⼀、选择题:(每题4分)1、B2、D3、A4、B5、A⼆、.(本题共10分)解:…………………………………………2分两条前向通道及为)()()()(423211s G p s G s G s G p == …………………………………………2分三个相互接触的回路)()()()()()()()(23231212121s H s G s G L s H s G s G L s H s G L -==-= ………………………………………信号流程图的特征式为:=?=?+-+=++-=?21232121123211)()()()()()()()(1)(1s H s G s G s H s G s G s H s G L L L ……………3分根据梅逊公式,系统的传递函数为)()()()()()()()()(1)()()()(1)()(4232121123212211s G s H s G s G s H s G s G s H s G s G s G s G p p s G s C ++-+=?+??=……………………………………1.5分三、(本⼤题10分)系统的结构图,系统的特征⽅程为:()01223=+++++K s K as s ………………………………………….2分列写劳斯表:…………………………………………………………………3分()1211210123++-+++K s a K a K s K a s K s欲使系统振荡,1s ⾏各元素应全为0,即:………………………………2分()021=+-+a K a K由辅助⽅程:………………………………………………………………….1分 ()012=++=K as s F解得:21=+=a K n ω由式(1)、(2)解得系统振荡时2,75.0==K a …………………………2分四、(本题共15分)解系统闭环特征⽅程为04141)(23=+++=a s s s s D即有41ss s a等效开环传递函数为2*11)21()(+=s s K s G ……………………………………………………3分aK 41*1=,变化范围为 [0,+∞)。

高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 线性离散(时间)控制系统分析)

高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 线性离散(时间)控制系统分析)

一、填空题1.离散系统输出响应的Z 变换为:()2320.3680.2642 1.6320.632z z C z z z z +=-+-则系统输出在前两个采样时刻的值为______,______。

[重庆大学()C nT ()0C =()C T =2006年研]【答案】0;0.3682.零阶保持器的传递函数是______,加入零阶保持器______会影响采样系统的稳定性。

[北京交通大学2009年研]【答案】;不1e Ts s--二、问答题1.如何判断离散系统的稳定性。

并图示说明之。

[东北大学研]答:由于Z 变换与拉普拉斯变换之间的映射关系为,其中T 为采样周期,在s平面内当系统稳定时所有特征根位于左半平面,映射到Z 平面中则是单位圆内,对应的映射关系如图8-1所示。

图8-1于是判断离散系统的稳定性时,只需判断其特征方程的根的模是否大于1,当其模大于1时,系统不稳定;模等于1时,系统临界稳定;当其模小于1时,系统稳定,为了能位于右半平面;位于左半平面;对应的映射关系如图8-2所示。

所示得到关于ω的特征方程,使用劳斯判据进行判断。

图8-22.线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外,还与哪些因素有关?[南京航空航天大学2008年研]答:线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外,还与采样周期T有关,当系统开环增益一定时,T越小,稳定性越好。

三、计算题1.先用Z变换法求解下面的微分方程,再求其终值e(∞)。

e(k+2)+3e(k+1)+2e(k)=0,已知e(0)=0,e(1)=1。

[浙江大学研]解:将善分方程两沩讲行Z变换可以得到:将e(0)=0,e(1)=1代入整理可以得到:2.已知z变换求离散时间函数z(k)和采样函数[清华大学研]解:由对照典型函数的z 变换表可以得到即其中T为采样周期,为单位脉冲。

3.某离散系统如图8-3所示,试求其闭环脉冲传递函数[四川大学研]图8-3解:由题意,可以得到如下方程整理得到对式(3)两边进行z变换得到:(4)由两边进行Z 变换得到:(5)联立式(4),式(5),消去中间变量可以得到4.线性定常离散系统如图8-4所示,写出闭环系统的脉冲传递函数。

胡寿松《自动控制原理》章节题库(线性离散系统的分析与校正)【圣才出品】

胡寿松《自动控制原理》章节题库(线性离散系统的分析与校正)【圣才出品】

0.5T kv
0.5T kT
由叠加原理知系统在输入信号 r t 作用下稳态误差为 ess
0.5T kT
则有 0.5T 0.5 k 1 。由(1)(2)可知, k 的取值范围为:1 k 2.67 。 kT
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2.某离散系统框图如图 7-2 所示,T 0.25s ,系统参考输入信号 r t 8 0.5t ,求使
系统稳态误差 ess 0.5 的 k 的取值范围。
答: (1) 系统特征方程为: 令 z 1 ,可得
1
图 7-2
3 2 列劳斯表: 1
0
0.25k
2 0.75k
2 0.75k 4 0.75k 0.25k 2 0.25k
1)(z
z(2z 1.368) 0.368) z(2z
1.368)
=
2+1.368z1 3 5.736z1 3.104z2
0.368z3
由以上可得出系统在T 0.1采样周期下的单位阶跃响应:
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c*(t) 5(t) 7.104(t T) 3.104(t 2T)
Kv
lim(z
z 1
1)G(z)
lim( z
z 1
1)
(z
z(1 e10T ) 1)(z e10T
)
1,
系统在 r(t) t 作用时稳态误差 ess ()
T Kv
T 1
0.1,解得T
0.1。
(2)T+0.1 时,系统的闭环传递函数为:
z(2z e10T 1)
(z)

自动控制原理(第三版)第七章线性离散系统分析与设计

自动控制原理(第三版)第七章线性离散系统分析与设计
离散系统稳态误差是指系统在稳态时输出与输入之间的误 差。
要点二
离散系统稳态误差的计算方法
离散系统稳态误差的计算方法包括解析法和仿真法,其中 解析法是通过求解差分方程得到稳态误差,仿真法则是通 过模拟系统的动态过程得到稳态误差。
05
线性离散系统的控制器设计
离散系统的状态反馈控制
01
状态反馈控制
通过测量系统的状态变量,并利 用这些信息来产生控制输入,以 实现系统的期望性能。
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01
离散系统响应的分类
离散系统的响应可以根据不同的标准进行分类,如根据时间响应可以分
为瞬态响应和稳态响应,根据系统参数可分为超调和调节时间等。
02
离散系统响应的数学模型
离散系统的数学模型通常采用差分方程或状态方程表示,通过求解这些
方程可以得到系统的响应。
03
离散系统响应的分析方法
离散系统响应的分析方法包括时域分析和频域分析,其中时域分析主要
基于系统的输出方程和性能指标,通过设计适当的观测器来估计状 态变量,并利用这些估计值来设计输出反馈控制器。
输出反馈控制的局限性
对于非线性系统和不确定性可能存在较大的误差,并且对于状态变 量的测量可能存在噪声和延迟。
离散系统的最优控制
最优控制
01
通过优化性能指标来选择控制策略,以实现系统性能的最优化。
自动控制原理(第三版)第七章 线性离散系统分析与设计
• 线性离散系统概述 • 线性离散系统的数学模型 • 线性离散系统的稳定性分析 • 线性离散系统的动态性能分析
• 线性离散系统的控制器设计 • 线性离散系统设计案例分析
01
线性离散系统概述
定义与特点

自动控制原理试题及答案[2]

自动控制原理试题及答案[2]

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自动控制原理:参考答案及评分标准一、 单项选择题(每小题1分,共20分)1。

系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为( C )A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在( A )上相等。

A 。

幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率3. 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为( C )A.比较元件B.给定元件 C 。

反馈元件 D 。

放大元件4. ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为( A )A.圆 B 。

半圆 C 。

椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个( B )A 。

比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D 。

惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ,则它的开环增益为( C ) A.1 B 。

2 C.5 D 。

107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是( B ) A 。

临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C 。

过阻尼系统 D 。

零阻尼系统8。

若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn ,则可以( B )A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C 。

提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量9。

自动控制原理考试试题及答案(整理版)

自动控制原理考试试题及答案(整理版)

自动控制原理考试复习题整理L 开环、闭环系统的最主要区别是()。

A・反馈 B∙输入信号C.被控对象D.干扰参考答案:A2. 下图所示系统属于()。

图IJl导弹发射架方位控制系统顶理图A.恒值控制系统B.开环系统C.程序控制系统D.随动系统参考答案:D3.系统采用负反馈形式连接后,则()。

A∙—定能使闭环系统稳定B.系统动态性能一定会提高C.一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除D.需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能参考答案:D4.直接对对象进行操作的元件称为()。

A∙比较元件 B.给定元件C-执行元件 D.放大元件参考答案:C5.如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫()。

A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统参考答案:B& 随动系统对()要求较高。

A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数参考答案:A7.主要用于产生输入信号的元件称为()A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件参考答案:B8.自动控制系统的主要特征是()。

A.在结构上具有反馈装置并按负反馈组成系统,以求得偏差信号B.山偏差产生控制作用以便纠正偏差C.控制的目的是减少或消除偏差D.系统开环参考答案:ABC9.自动控制系统按输入信号特征可分为()。

A.恒值控制系统B.程序控制系统C.线性系统D.随动系统参考答案:ABD10.自动控制系统按描述元件的动态方程分()。

A.随动系统B.恒值控制系统C.线性系统D.非线性系统参考答案:CD11.自动控制系统的基本要求()。

A.稳定性B.快速性C.准确性D.安全性参考答案:ABC12.人匸控制与自动控制系统最大的区别在于控制过程中是否有人参与。

()参考答案:√第二章控制系统的教学模型1.下图所示电路的微分方程是()。

输入Ui,输出UoI- R+ --- _I I .......... Q 十I冬I 2 J KJ-C Φ4X⅛路ZC 也異+ RU 如¢)C. 必 dtc^⅛⅛ + ^c ⅛(0+ ω=(Z)D. ^2 di ° 2参考答案:A2. 下图所示电路的传递函数是()。

最新自动控制原理例题详解-线性离散控制系统的分析与设计考试题及答案说课讲解

最新自动控制原理例题详解-线性离散控制系统的分析与设计考试题及答案说课讲解

----------2007--------------------一、(22分)求解下列问题: 1. (3分)简述采样定理。

解:当采样频率s ω大于信号最高有效频率h ω的2倍时,能够从采样信号)(*t e 中 完满地恢复原信号)(t e 。

(要点:h s ωω2>)。

2.(3分)简述什么是最少拍系统。

解:在典型输入作用下,能以有限拍结束瞬态响应过程,拍数最少,且在采样时刻上无稳态误差的随动系统。

3.(3分)简述线性定常离散系统稳定性的定义及充要条件。

解:若系统在初始扰动的影响下,其输出动态分量随时间推移逐渐衰减并趋于零,则称系统稳定。

稳定的充要条件是:所有特征值均分布在Z 平面的单位圆内。

4.(3分)已知X(z)如下,试用终值定理计算x (∞)。

)5.0)(1()(2+--=z z z zz X解: 经过验证(1)X()z z -满足终值定理使用的条件,因此,211x()lim(1)X()lim20.5z z zz z z z →→∞=-==-+。

5.(5分)已知采样周期T =1秒,计算G (z ) = Z [G h (s )G 0(s ) ]。

)2)(1(1e 1)()()(0++-==-s s s s G s G s G Ts h解:111121111(1)(1e )()(1)Z[](1)()s s 11e (1e )e z z z G z z z z z z z --------=--=--=+---++6.(5分) 已知系统差分方程、初始状态如下:)k (1)(8)1(6)2(=++-+k c k c k c ,c(0)=c(1)=0。

试用Z 变换法计算输出序列c (k ),k ≥ 0。

解:22()6()8()()()(1)(68)3(1)2(2)6(4)1(){2324},06k k z C z C z C z R z z z z zC z z z z z z z c k k -+===-+--+---=-⨯+≥ 二、(10分)已知计算机控制系统如图1所示,采用数字比例控制()D z K =,其中K >0。

《自动控制原理》习题及解答

《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。

自动控制原理考试试卷及答案30套分析

自动控制原理考试试卷及答案30套分析

自动控制原理试卷A(1)2. (10分)已知某系统初始条件为零,其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ,试求系统的传递函数及单位脉冲响应。

3.(12分)当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。

K 表示开环增益。

P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。

v 表示系统含有的积分环节的个数。

试确定闭环系统稳定的K 值的范围。

4.(12分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数)(,)(s E s C0,3==p v (a )0,0==p v (b ) 2,0==p v (c ) 题4图 题2图6.(15分)某最小相位系统用串联校正,校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示,试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ,并指出Gc (S )是什么类型的校正。

8.(12分)非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图所示,试判断系统稳定性,并指出)(1x N和G (j ω)的交点是否为自振点。

自动控制原理试卷A (2)1.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ,求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

2.(10分)设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ,若选定奈氏路径如图(a )(b )所示,试分别画出系统与图(a )和图(b )所对应的奈氏曲线,并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。

3.(10分)系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=,若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%,调节时间小于6s ,峰值时间小于6.28s ,试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。

(8分) 4.(10分)试回答下列问题: (1) 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能? (2) 从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑,最好采用哪种校正方式? 5.(15分)对单位负反馈系统进行串联校正,校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ,试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。

《自动控制原理》试题(卷)与答案解析(A26套)

《自动控制原理》试题(卷)与答案解析(A26套)
6、(15分)系统结构如图所示:
(1)当选择校正装置 时,分析系统稳定性;
(2)当选择校正装置 时,分析系统稳定性,若系统稳定计算 和 ;
(3)确定校正后的系统型别及开环增益。
7、(15分)设离散控制系统结构如图所示。
五、(14分)系统结构图如下,要求:(1)绘出系统稳定时奈奎斯特曲线的大致图形。
(2)在奈奎斯特图上证明系统临界稳定时的 。
]
六、(14分)某最小相位系统采用串联滞后校正 ,校正前开环对数幅频特性渐近线如图。要求校正后幅值穿越频率 ( ,均为给定正常数)。试求校正装置传递函数 和校正后开环传递函数 。
4.控制系统如下图所示,已知r(t)=t,n(t)=1(t),求系统的稳态误差,并说明要想减小稳态误差应采取什么措施。(10分)
二.综合分析计算题:(65分)
1.(13分)试求下图所示无源网络的传递函数,其中R1=R2=1Ω,L=1H,C=1F,并
求当 时系统的稳态输出。
2.(12分)求图示离散系统输出C(z)的表达式。
自动控制原理试卷A(5)
一、基本概念题:(35分)
1.某系统在单位阶跃输入及零初始条件下的输出响应为 求系统的
传递函数和单位斜坡响应。(9分)
2.单位负反馈系统开环奈氏曲线分别如下图所示,其中分别为右半平面和原点出的极点数,试确定系统右半平面的闭环极点数,并判断闭环稳定性。(6分)
3.某系统闭环特征方程为 ,试判定闭环稳定性,并确定闭环系统在右半平面、左半平面和虚轴的极点个数。(10分)
5.(12分)已知非线性系统微分方程为 ,试用直接积分法求该系统的相轨迹,并研究其极性。
参考答案A(5)
一、基本概念题
1、传递函数为 ;单位斜坡响应为 。

《自动控制原理》典型考试试题

《自动控制原理》典型考试试题

《 自动控制原理 》典型考试试题(时间120分钟)院/系 专业 姓名 学号第二章:主要是化简系统结构图求系统的传递函数,可以用化简,也可以用梅逊公式来求一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。

G4H1G3G1G 2N(s)C(s)R(s)--+++二 、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

试求传递函数)()(s R s C ,)()(s N s C 。

三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。

G1G2R(s)-++C(s)-+四、(共15分)系统结构图如图所示,求X(s)的表达式G4(s)G6(s)G5(s)G1(s)G2(s)N(s)C(s)R(s)--G3(s)X(s)五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。

G1G2R(s)-++C(s)-+D(s)G3G4六、(共15分)系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数)()(s R s C 。

七、(15分)试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数)()(s R s C一、(共15分)某控制系统的方框图如图所示,欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。

二、(共10分)设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。

试确定系统参数,1K 2K 和a 。

三、(共15分)已知系统结构图如下所示。

求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C2/(1+0.1s)R(s)-C(s)4/s(s+2)E(s) D(s)四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为:2()(2)(4)(625)KG s s s s s =++++试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为12 )1()(23++++=s s s s K s G α若系统以2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的K 和α值第三章:主要包括稳、准、快3个方面稳定性有2题,绝对稳定性判断,主要是用劳斯判据,特别是临界稳定中出现全零行问题。

自动控制原理例题详解-线性离散控制系统的分析与设计考试题及答案

自动控制原理例题详解-线性离散控制系统的分析与设计考试题及答案

----------2007--------------------一、(22分)求解下列问题: 1. (3分)简述采样定理。

解:当采样频率s ω大于信号最高有效频率h ω的2倍时,能够从采样信号)(*t e 中 完满地恢复原信号)(t e 。

(要点:h s ωω2>)。

2.(3分)简述什么是最少拍系统。

解:在典型输入作用下,能以有限拍结束瞬态响应过程,拍数最少,且在采样时刻上无稳态误差的随动系统。

3.(3分)简述线性定常离散系统稳定性的定义及充要条件。

解:若系统在初始扰动的影响下,其输出动态分量随时间推移逐渐衰减并趋于零,则称系统稳定。

稳定的充要条件是:所有特征值均分布在Z 平面的单位圆内。

4.(3分)已知X(z)如下,试用终值定理计算x (∞)。

)5.0)(1()(2+--=z z z zz X解: 经过验证(1)X()z z -满足终值定理使用的条件,因此,211x()lim(1)X()lim20.5z z zz z z z →→∞=-==-+。

5.(5分)已知采样周期T =1秒,计算G (z ) = Z [G h (s )G 0(s ) ]。

)2)(1(1e 1)()()(0++-==-s s s s G s G s G Ts h解:111121111(1)(1e )()(1)Z[](1)()s s 11e (1e )e z z z G z z z z z z z --------=--=--=+---++6.(5分) 已知系统差分方程、初始状态如下:)k (1)(8)1(6)2(=++-+k c k c k c ,c(0)=c(1)=0。

试用Z 变换法计算输出序列c (k ),k ≥ 0。

解:22()6()8()()()(1)(68)3(1)2(2)6(4)1(){2324},06k k z C z C z C z R z z z z zC z z z z z z z c k k -+===-+--+---=-⨯+≥ 二、(10分)已知计算机控制系统如图1所示,采用数字比例控制()D z K =,其中K >0。

自动控制原理第八章线性系统的状态空间分析与综合习题及解答Word版

自动控制原理第八章线性系统的状态空间分析与综合习题及解答Word版

第八章 线性系统的状态空间分析与综合习题及解答8-1 已知电枢控制的直流伺服电机的微分方程组及传递函数 b aaa a a E dtdi L i R U ++=+ dtd K E mbb θ= a m m i C M =dt d f dtd J M mm m m m θθ+=22 )()([)()(2m b m a a m m a m a ma m C K f R s R J f L s J L s C s U s ++++=Θ⑴设状态变量m m x θ=1,m x θ =2,θ =3x 及输出量m y θ=,试建立其动态方程; ⑵设状态变量m m a x x i x θθ ===321,,及 my θ=,试建立其动态方程。

解:(1)由题意可知: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=======123121xy xx x x x m m mmθθθθ ,由已知 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+===++=m m m m m a m mmb ba a a a a f J M i C M K E E i L i R U θθθ可推导出 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=++-+-===12333221x y U J L C x J L C K f R x J L R J L f x x x x x a ma mm a m b m a m a a m a m 由上式,可列动态方程如下=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321x x x ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-+-m a a m m a m a m b m a J L R J f L J L C K f R 0100010⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321x x x +⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡m a m J L C 00a U y =[]001⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321x x x(2)由题意可知:,1a i x =mm m y x x θθθ===,,32 可推导出 ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧==-=-====+--=+--==23133231111x y x J f x J C J f i J C x x x U L x L K x L R U L L K i L R i x m m m m m m m m a m m m m a aa b a a a a m a b a a a aθθθθθ可列动态方程如下[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=321010x x x y由 ⎪⎩⎪⎨⎧===mm mx x x θθθ 321和 ⎪⎩⎪⎨⎧===mm a x x i x θθ 321得 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-======3133221x J f x J C J f i J C x x x x x m m m m m m m a m m m m m θθθθ由上式可得变换矩阵为 ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=m m mm J f J C T 010018-2 设系统微分方程为 u y y y y 66116=+++。

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----------2007--------------------一、(22分)求解下列问题: 1. (3分)简述采样定理。

解:当采样频率s ω大于信号最高有效频率h ω的2倍时,能够从采样信号)(*t e 中 完满地恢复原信号)(t e 。

(要点:h s ωω2>)。

2.(3分)简述什么是最少拍系统。

解:在典型输入作用下,能以有限拍结束瞬态响应过程,拍数最少,且在采样时刻上无稳态误差的随动系统。

3.(3分)简述线性定常离散系统稳定性的定义及充要条件。

解:若系统在初始扰动的影响下,其输出动态分量随时间推移逐渐衰减并趋于零,则称系统稳定。

稳定的充要条件是:所有特征值均分布在Z 平面的单位圆内。

4.(3分)已知X(z)如下,试用终值定理计算x (∞)。

)5.0)(1()(2+--=z z z zz X解: 经过验证(1)X()z z -满足终值定理使用的条件,因此,211x()lim(1)X()lim20.5z z zz z z z →→∞=-==-+。

5.(5分)已知采样周期T =1秒,计算G (z ) = Z [G h (s )G 0(s ) ]。

)2)(1(1e 1)()()(0++-==-s s s s G s G s G Ts h 解:111121111(1)(1e )()(1)Z[](1)()s s 11e (1e )e z z z G z z z z z z z --------=--=--=+---++ 6.(5分) 已知系统差分方程、初始状态如下:)k (1)(8)1(6)2(=++-+k c k c k c ,c(0)=c(1)=0。

试用Z 变换法计算输出序列c (k ),k ≥ 0。

解:22()6()8()()()(1)(68)3(1)2(2)6(4)1(){2324},06k k z C z C z C z R z z z z zC z z z z z z z c k k -+===-+--+---=-⨯+≥ 二、(10分)已知计算机控制系统如图1所示,采用数字比例控制()D z K =,其中K >0。

设采样周期T =1s ,368.0e 1=-。

注意,这里的数字控制器D (z )就是上课时的()c G z 。

(i X s )z 图11.(5分)试求系统的闭环脉冲传递函数()()o i X z X z ; 2.(5分)试判断系统稳定的K 值范围。

解:1.101111111()(1)(1)11(1)1(1)()1e 11e 1e G G z z Z s s z Z s s z z z z z z z e z -------⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦⎡⎤=--⎢⎥+⎣⎦=-----=---=-1101011111111e ()()e 1e ()1()1e (1e )(e )(1e )(1e )e e oi K X z KG G z z X z KG G z K z K z K K z K K ------------==-++--=-+--=-+- 2.(5分)特征方程为 11e e 0z K K ---+-=特征根为11e e z K K --=-+ 欲使系统稳定,需满足条件 11e e 1z K K --=-+<则使系统稳定的K 值范围为0 2.16K <<三、(8分)设数字控制系统的框图如下已知)0067.01)(6065.01)(1()5355.01)(4815.11(7385.0)(111111---------++=z z z z z z z G ,T = 0.5秒,设计响应单位阶跃输入信号时的最少拍系统(要求给出Gc (z )及C (z )、E (z) )。

解:选取11()(1)(1b )e z z z Φ--=-+、11()(11.4815)z az z Φ--=+;(z)1()0.403,0.597e z a b ΦΦ=-⇒== (4分)1111()0.5457(10.6065)(10.0067)()()()(10.597)(10.05355)c e z z z G z G z z z z ΦΦ------==++; 1111()()()0.403(11.4815)1C z z R z z z z Φ---==+-;1111()()()(1)(10.597)1e Ez z R z z z z Φ---==-+- (4分)R (z C (z )2007补考一、求解下列问题:1.(3分) 简述离散系统与连续系统的主要区别。

解:连续系统中,所有信号均为时间的连续函数;离散系统含有时间离散信号。

2.(3分) 简述线性定常离散系统的脉冲传递函数的定义。

解:在系统输入端具有采样开关,初始条件为零时,系统输出信号的Z 变换与输入信号的Z 变换之比。

3.(3分) 简述判断线性定常离散系统稳定性的充要条件。

解:稳定的充要条件是:所有特征值均分布在Z 平面的单位圆内。

4.(5分) 设开环离散系统如图所示,试求开环脉冲传递函数)(z G 。

解: 22522510252510()[][]25e e (e e )e T T T T Tz z z G z Z Z s s z z z z -----=⨯==++---++ 5.(5分) 已知系统差分方程、初始状态如下:0)(2)1(3)2(=++++k c k c k c ,c(0)=0,c(1)=1。

试用Z 变换法计算输出序列c (k ),k ≥ 0。

解:221112()3()2()()32()(1)(2),021k k k k z z zz C z zC z C z z C z z z z z z z c k k z z --=-=-++=⇒=++=+=---≥++二、(10分)已知系统结构如下图所示采样周期T = 0.25秒,0.5e ()s K G s s -=,1e ()Tsh G s s--=, r (t )=t 。

1.(5分)试求系统的闭环脉冲传递函数;2.(5分)试判断系统稳定的K 值范围。

解: 2.52 2.5 2.52(1e )0.393()(1e )e 1.6070.607T T T K z K zG z z z z z ----==-++-+; 闭环脉冲传递函数为: ()()1()G z z G z Φ=+;闭环特征方程为:0607.0)607.1393.0(2=+-+z K z ;)稳定条件:D (1) = 0.393 K > 0;(-1)2D (-1) =3.214 - 0.393K > 0; 得到0 < K < 8.178。

三、(8分)设数字控制系统的框图如下:已知)6.01)(1()53.01(47.0)(1111------+=z z z z z G ,T = 0.5秒,设计响应斜坡输入信号r (t ) = t 时的最少拍系统(要求给出Gc (z )及C (z )、E (z) )。

解:选取12()(1)e z z Φ-=-、12()2z z z Φ--=-;211)1/()(---=z z z R1111()2(10.6)(1-0.5)()()()0.74(10.53)(1)c e z z z G z G z z z z ΦΦ-----==+-; 21122(10.5)()()()(1)z z C z z R z z Φ----==-; 1()()()e E z z R z z Φ-==——————————————2008——————————————一、2.(3分) 写出脉冲序列*()x t 及其Z 变换X (z )的表达式。

解:*00()()()()()n nn x t x nT t nT X z x nT z δ∞=∞-==-=∑∑3.(3分) 写出离散系统稳态位置误差、速度误差、加速度误差系数表达式。

解:1lim[1()]p z K G z →=+ (1分)1lim(1)()v z K z G z →=- (1分)21lim(1)()a z K z G z →=- (1分)4.(3分) 写出输出采样信号的Z 变换C (z )。

解:()()1()G z C z R z HG z =+() (3分)R (z C (z )7.(5分) 已知)(t x 的拉氏变换为)()(a s s as X +=, 求)(t x 的Z 变换。

解:11()11(1e )()[][]1e (1)(e )aTaT aT X s s s az z z X z Z Z s s a z z z z ---=-+-=-=-=+---- (5分) 8.(5分) 已知差分方程、初始状态及输入,试用Z 变换法计算输出序列c (k )。

(2)5(1)6()()c k c k c k r k +-++=;(0)(1)0c c ==;()1(),0r k k k =>。

解:2()5()6()()z C z zC z C z R z -+=,()1zR z z =- 2()(1)(56)(1)(2)(3)2(1)(2)2(3)11()23022k k z z z z zC z z z z z z z z z z c k k ===-+--+------=-+⋅≥ (5分)二.(9分)设离散系统的方框图如下图所示,设采样周期T =0.1s ,368.0e 1=-。

⊗()R s T-1.(5分)试求系统的闭环脉冲传递函数; 2.(4分)试判断系统稳定的K 值范围。

1.系统的开环传递函数为101010221011()(10.1)(10)10(1e )1e (1)(e )0.6321.3680.368()0.632()1()(0.632 1.368)0.368T T TK G z Z KZ K s s s s s s z z Kz K z z z z Kz z z G z Kzz G z z K z Φ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤===-⎢⎥⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦-⎡⎤=-=⎢⎥----⎣⎦=-+==++-+ 2.闭环系统的特征方程为:2()(0.632 1.368)0.3680D z z K z =+-+= (1分)方法一:11w z w +=-,w 域特征方程为:20.632 1.264(2.7360.632)0Kw w K ++-= 列出劳斯表:2100.632 2.7360.6321.2642.7360.632w K Kw w K--欲使系统稳定K 需满足:0.63200 4.332.7360.6320K K K >⎧⇒<<⎨->⎩(3分)方法二:利用朱利稳定判据判断:0.3681(1)0.63200 4.33(1) 2.7360.6320D K K D K ⎧<⎪=>⇒<<⎨⎪-=->⎩ (3分)三.(8分) 设数字控制系统的框图如下⊗()R z -已知1111110.761(10.046)(1 1.134)()(1)(10.135)(10.183)z z z G z z z z ------++=---,T = 1秒, 设计()1()r t t =时的最少拍系统(要求给出数字控制器()c G z 及相应的C (z )、E (z ) )。

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