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文檔簡介
1、自動控制原理作業(yè)1 試將下列系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖化簡(本題10分)(說明:本題考查對 第二章第三節(jié) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖化簡及等效變換的掌握程度,該類題目有兩種求解方法。第一種求解方法可參見課本4447頁的例題2-11、2-12、2-13等。第二種方法可利用46頁公式2-82,兩種方法結(jié)果一樣。)2.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下,試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的開環(huán)放大系數(shù)K的取值范圍。(本題10分)(說明:本題考查對 第三章第一節(jié) 勞斯穩(wěn)定判據(jù)的理解和應用,可參見課本67頁例題3-6。一樣的求解思路)3.已知單位負反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)。(本題20分)1)試判斷該系統(tǒng)屬于幾型系統(tǒng)。2)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)K是多少?3)
2、試判斷該系統(tǒng)是否穩(wěn)定。4)試求在輸入信號作用下,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是多少。(說明:本題考查對第三章第六節(jié) 穩(wěn)態(tài)誤差相關(guān)知識的理解和計算??蓞⒁娬n本105頁表3-6的總結(jié)及例題3-16。)4. 某單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下,試求解以下性能指標:峰值時間,調(diào)解時間,超調(diào)量。(本題15分)5. 已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù),試繪制系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性圖,要求畫圖標明轉(zhuǎn)折頻率及斜率變化,必過點等必要數(shù)據(jù),給出必要的計算過程與說明。(本題15分)(說明:本題考查對 第五章第四節(jié) 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制要點,可參見課本213217頁,對繪制步驟有詳細的說明,繪制要點是確定低頻漸近線斜率、轉(zhuǎn)折頻率、及轉(zhuǎn)折后斜率
3、的變化量??蓞⒖凑n本作業(yè)題5-8。一樣的求解思路)6. 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù),繪制該系統(tǒng)的根軌跡。(本題10分)(說明:本題考查對 第四章第二節(jié) 系統(tǒng)根軌跡的繪制要點的理解,可參見課本141155頁的內(nèi)容和例題4-4,4-14等。)7.簡答題(本題20分)1、為保證系統(tǒng)達到預期控制效果,往往會在系統(tǒng)中增加校正裝置,常用的校正裝置主要有超前校正裝置,滯后校正裝置以及滯后-超前校正裝置3種。請簡述這3種校正裝置的區(qū)別及各自對系統(tǒng)的校正作用。答: 1.超前校正裝置的目的是改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,實現(xiàn)在系統(tǒng)靜態(tài)性能不受損的前提下,提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。通過加入超前校正環(huán)節(jié),利用其相位超前特性來增大系統(tǒng)的相
4、位裕度,改變系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性。一般使校正環(huán)節(jié)的最大相位超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)新的穿越頻率點。2.滯后校正裝置通過加入滯后校正環(huán)節(jié),使系統(tǒng)的開環(huán)增益有較大幅度增加,同時又使校正后的系統(tǒng)動態(tài)指標保持原系統(tǒng)的良好狀態(tài)。它利用滯后校正環(huán)節(jié)的低通濾波特性,在不影響校正后系統(tǒng)低頻特性的情況下,使校正后系統(tǒng)中高頻段增益降低,從而使其穿越頻率前移,達到增加系統(tǒng)相位裕度的目的。3.滯后-超前校正裝置適用于對校正后系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能有更多更高要求的場合。施加滯后-超前校正環(huán)節(jié),主要是利用其超前部分增大系統(tǒng)的相位裕度,以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能;利用其滯后部分改善系統(tǒng)的靜態(tài)性能。2、為了毫不失真地從采樣信號中恢復原連續(xù)信號,采樣的過程必須遵循香農(nóng)采樣定理,同時還必須用到零階保持器。請簡述二者的概念并簡要介紹零階保持器的作用。答: 香農(nóng)采樣定理:為了不失真地恢復模擬信號,采樣頻率應該不小于模擬信號頻譜中最高頻率的2倍。 零階保持器:是指實現(xiàn)采樣點之間插值的元件。
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