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2018年北京市培养单位电工研究所857自动控制理论考研仿真模拟五套题

  摘要

一、分析计算题

1. 采样系统的结构如图1所示,采样周期T+0.5s, 试确定参数K 的取值范围,使该系统在阶跃信号作用下,输出响应是单调收敛的。

图1

【答案】开环脉冲传递函数为

开环零点为0, 开环极点为1和2所示,分离点分别为在处的

值为

由此可知,参数K 的取值范围是

当根轨迹增益

从零到无穷变化时,闭环极点的轨迹如图

由于当闭环极点均位于单位圆内,且为正实数时,系

统的阶跃响应是单调收敛的。因此,分离点^所对应的根轨迹増益是最大的允许值,由模方程可得

图2

2. 已知某系统结构图如图所示,试用结构变换法求

【答案】

3. 离散系统如图所示,已知

T 为采样周期,试证明系统的稳定条件是

【答案】由题意可得

系统特征方程为

为了计算方便,设作双线性变换,令因为

代入特征方程并整理可得

要使闭环系统稳定,则有

代入可以得到整理可得

4.

用梅逊公式求图所示系统的传递函数

设误差定义

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【答案】(1)令

由图可知,从输入

到输出

求传递函数

共有两条前向通道,

分别为

无互不接触的回路,故主特征式为

余子式为

根据梅逊公式,可得系统的传递函数为

(2

)令很容易得到

(3

)令由图可知,从

到输出

求传递函数

只有一条前向通道,

无互不接触的回路,故主特征式为

余子式为

根据梅逊公式,可得系统的传递函数为

(4)令

由图可直接得到 (5)令根据误差定义

求传递函数

求传递函数可得

(6)令

求传递函数

有两个单独回路,分别为

求传递函数

.

有两个单独回路,分别为