821机械控制工程基础

青岛大学2013年硕士研究生入学考试试题

科目代码：821

科目名称：

机械控制工程基础

（共3页）

请考生写明题号，将答案全部写在答题纸上，答在试卷上无效注：仅限使用只具有计算功能的计算器

一．一个水池水位自动控制系统如图所示。试简述系统工作原理，画出系统的方框图。（15分）

进水阀门

求图示系统的闭环传递函数。（15分）

三．若温度计的特性用传递函数1

()1

G s Ts =

+描述，现用温度计测量盛在容器内的水温，发现需30s 时间指出实际水温的95%的数值。试求：

（1）把容器的水温加热到100ºC，温度计的温度指示误差ss e ；（10分）（2）给容器加热，使水温依6ºC/min 的速度线性变化时，温度计的稳态指示误差ss e 。（10分）

四、i ()X s 和扰动()N s 作用

下的稳态误差。

+⊗X i (s )

s )

五.设单位反馈系统的开环传递函数为

)

6

11)(311()(s s s k

s G ++=

（1）闭环系统稳定时k 值的范围；（10分）

（2）若要闭环特征方程的根的实部均小于－1，问k 的取值范围。（15分）六．设负反馈控制系统开环频率特性函数的极坐标图如图所示，开环放大

倍数为500=K ，s 右半平面无开环传递函数的极点和零点。试确定使闭环系统稳定的K 值范围。（20分)

七．单位负反馈系统开环传递函数2

400

()(0.011)

G s s s =

+，若采用串联最小相位校正装置，图（a）、（b）、（c）分别为三种推荐的串联校正装置。试问：

(1)写出校正装置所对应的传递函数，绘制对数相频特性草图；（15分)(2)这些校正装置哪一种可以使校正后的系统稳定性最好？（15分)(3)哪一种校正装置对高频信号的抑制能力最强？（5分)