自动控制原理+王建辉(B)

试 卷（作业考核 线下） B 卷（共
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页） 九 十
一
2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（10 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、通常有哪几种减小稳态误差的途径？（10 分） 答： (1)提高开环传递函数中的串联积分环节的阶次 N,但 N 一般不大于 2 (2)增大系统的开环放大系数 K，但 K 也不能任意大 (3)为了减小给定和扰动无差，可以采用补偿的方法，如采用串级控制抑制内回路扰动。
（2）由 WK 可知该系统为 型系统，由教材中的表 3-1 并根据稳态误差与稳态误差系数之 间的关系，得
e p ( ) 0 ， Kp
ev ()
1 0.25 ， K v 4 KK
Ka 0
ea () ，
四、 （20 分）已知系统是最小相位的，其开环幅相频率特性和对数幅频特性分别如图 3(a)、(b) 所示，试写出系统的开环传递函数，并判断闭环系统是否稳定。
图 2 题三图
解： (1) 系统开环传递函数为
K1 1 2 K s 1 WK ( s ) K1 s s ( s K1 ) 1 1 2 s s 1 s K1
系统的闭环传递函数为
(s)
与标准型相对比，得
K1 s K1 s K1
2
n 2 K1 2n K1 1 K K =
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姓名
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
自动控制原理
总分 题号 得分 注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。杜绝打印，抄袭作业。
一、 （30 分）回答下列各题 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？（10 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。
由 % 20% ,得

ln 0.2
(ln 0.2)2
2
0.46
由 ts 5% 1.8 ，得
n
3
ts
3
3.65
所以
课程名称: 自动控制原理
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K1 13.32 即 0.25 K 4 K
姓名
K1 13.32 0.25
题二图
W2 1 W2 H 2 WW Y (S ) 1 2 W R( S ) 1 W 2 1 2H2 H1 1 W2 H 2 WW 1 1 W2 H 2 W1
(2) 求 Y(s)/ N(s)，令 R(s)=0,图像简化如下
W2 WW Y (S ) 1 2F N ( S ) 1 W2 H 2 WW 1 2 H2
课程名称: 自动控制原理
2
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姓名பைடு நூலகம்
三、 （30 分）一闭环反馈控制系统的动态结构图如图 2 所示。 （1）试求当 % 20% ， ts 5% 1.8s 时，系统的参数 K 1 及 值。 （2）试求上述系统的位置稳态误差系数 K p 、速度稳态误差系数 K v 、加速度稳态误差系数 K a 及其相应的稳态误差。
jQ() L()
(-1 ,j0) =
-1 =0 P() =1 =100
-2
(a) 图 3 题四图 解：由图 3(b)可知系统的开环传递函数为： 由图 3(a)可知，不包含（-1，j0）点，所以闭环系统稳定。
(b)
根据奈氏稳定判据，
课程名称: 自动控制原理
4
二、 （20 分）控制系统的动态结构图如图 1 所示，试求系统输出 Y(s)对输入信号 R(s)和扰动 信号 N(s)的传递函数 Y(s)/ R(s)、 Y(s)/ N(s)。
课程名称: 自动控制原理
1
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F
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N(S) H2
姓名
R(S)
E E
W1
+
+
W2
Y(S)
H1
图1 解：(1)求 Y(s)/ R(s)，令 N(s)=0,图像简化如下