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2018年西安电子科技大学空间科学与技术学院932自动控制原理及应用之自动控制原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、简答题

1. 试简述控制理论的基本任务。

【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题,包括经典控制理论和现代控制理论。

二、分析计算题

2. 系统的开环传递函数为

各关键点的数值,并判断系统的稳定性。

【答案】系统的奈奎斯特路径和奈奎斯特曲线如图所示。

画出系统的奈奎斯特路径和奈奎斯特曲线,标明

3. 已知图所示系统在输入信号

的最大值为

稳态值为

峰值时间和调节时间(按输出端定义)

作用下的超调量作用下的稳态误差

(1)试确定系统的结构参数(2)试求在输入信号(3)试求在输入信号

和扰动信号

的作用下,

输出

【答案】(1)由题图可知

因为系统存在稳态,则可知可知系统在干扰输入作用下输出为零,即

由终值定理可得:

可得:

联立式当

可得

时,系统不稳定,故取

(2)由(1)可知二阶系统结构参数为则超调量为调节时间为

峰值时间为

(3)系统为0型系统,在输入信号作用下稳态误差为

4. 控制系统如图示,其中

(2)若零的值。

均为大于零的常数。求:

(1)写出C (t )对r (t ),C (t )对n (t )闭环特征方程。

且定义误差为E (t )=r(t )-C (t ),对应于r (t )=t的给定量稳态误差为

【答案】(1)由系统结构图可得

5. 已知非线性系统结构图如图1所示,

输入信号为

(1)试求(2)试绘制

平面上的等倾线方程和开关线方程; •平面上的相轨迹。

若输出为零初试条件,

图1

【答案】由题易知等倾斜方程为:开关线:

其概略相轨迹如图2所示。

图2