控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案(修)1

控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案(修)1控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案(修)1/NUMPAGES11控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案(修)1控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案(修)1《控制工程基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)題答案一、選擇題1、設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機(jī)械系統(tǒng)，如圖所示，以外力f(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量的運(yùn)動(dòng)微分方程式可以對(duì)圖中系統(tǒng)進(jìn)行描述，那么這個(gè)微分方程的階次是：（2）（1）1階；（2）2階；（3）3階；（4）4階2、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；其單位階躍響應(yīng)為（2）（1）；（2）；（3）；（4）3、已知道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為,那么系統(tǒng)處于（1）（1）欠阻尼；（2）過(guò)阻尼；（3）臨界阻尼；（4）無(wú)阻尼4、下列開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng)，屬于最小相位系統(tǒng)的是（3）。(1)；(2)（T>0）；(3)；(4)6、已知在零初始條件下，系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（1）。（1）；（2）；（3）；（4）7、已知在零初始條件下，系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為，系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)為（1）。（1）(2)（3）(4)8、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題圖所示。試求局部反饋2加入前后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)和靜態(tài)加速度誤差系數(shù)。（3）（1），；（2），；（3），；（4），；9、已知道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為,那么系統(tǒng)處于（3）（1）欠阻尼；（2）過(guò)阻尼；（3）臨界阻尼；（4）無(wú)阻尼10、設(shè)有一RLC電路系統(tǒng)，如圖所示，以Ur(t)為輸入量，Uc(t)為輸出量的運(yùn)動(dòng)微分方程式可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述，那么這個(gè)微分方程的階次是：（1）（1）1階（2）2階（3）3階（4）4階11、已知，其原函數(shù)的終值（3）（1）0；（2）∞；（3）0.75；（4）312、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；其單位階躍響應(yīng)為（2）（1）；（2）；（3）；（4）13、已知系統(tǒng)的微分方程模型。其中u(t)是輸入量，y(t)是輸出量。求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型G(S)=Y(S)/U(S)為（1）（1）(2)（3）（4）14、某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)可能是（4）(1)；(2)；(3)；(4)；15、根據(jù)下列幾個(gè)系統(tǒng)的特征方程，可以判斷肯定不穩(wěn)定的系統(tǒng)為（2）（1）；（2）；（3）；其中均為不等于零的正數(shù)。三、計(jì)算題（1）求如圖所示電路網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。其中，u0(t)為輸出電壓，ui(t)為輸入電壓，R1和R2為電阻，C1和C2為電容。RR2R1C2C1uiu0 圖1、解消去中間變量i1和i2，得（2）已知系統(tǒng)的特征方程為，試確定參數(shù)K的變化范圍以使系統(tǒng)是穩(wěn)定的。解：列勞斯表：S4115KS32020S2K0S100S0K00(4)、一階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題圖所示。要求系統(tǒng)閉環(huán)增益，調(diào)節(jié)時(shí)間（s），試確定參數(shù)的值。解：由結(jié)構(gòu)圖寫(xiě)出閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)令閉環(huán)增益，得：令調(diào)節(jié)時(shí)間，得：。(5)、單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，求單位階躍響應(yīng)和調(diào)節(jié)時(shí)間。解：依題，系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)=，。(6)、已知開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，畫(huà)出對(duì)數(shù)幅頻特性的折線圖（BODE圖），并求系統(tǒng)的相位裕量，判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.-20-20-40-6015 可算出相位裕量21度。閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定(7)試求如圖所示系統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)誤差，已知r(t)=t,n(t)=1(t)解：如果直接給出結(jié)果，并且正確，可以給滿分(8)、已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為其中Ｋ分別為10和180，分別判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。若穩(wěn)定，求出相位穩(wěn)定裕量。解：開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：，幅頻特性單調(diào)下降，轉(zhuǎn)折頻率分別為：2，10，50；在區(qū)間[2,10]內(nèi)計(jì)算如下：得，并在區(qū)間[2,10]內(nèi)，解有效。，所以閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。（10分）當(dāng)K=180時(shí)bode圖如下：在區(qū)間[10,50]內(nèi)計(jì)算如下：得，解在區(qū)間[10,50]內(nèi)。,所以閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定（10分）(9)、要求系統(tǒng)為一階無(wú)靜差，且要求Kv=300/s，wc=10rad/s，=50度。求期望的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)解：已知系統(tǒng)為一階無(wú)靜差系統(tǒng)，首先，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)要求，即由和設(shè)計(jì)開(kāi)環(huán)特性中頻段的形狀，即簡(jiǎn)化模型。首先求出閉環(huán)幅頻特性峰值為：（3分）再求中頻段的長(zhǎng)度h:（6分）再由然后根據(jù)穩(wěn)定指標(biāo)要求，即，決定-40db/10倍頻w1-40db/10倍頻w1 w1’ w2 w2’-20db/10倍頻-20db/10倍頻-40db可以大致作出bode的形狀，如圖所示：T1=1/0.077=13;T2=1/2.3=0.43T3=1/17.7=0.056不考慮的影響的時(shí)候，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：（6分）考慮到對(duì)中頻相位裕量的影響，要縮