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2018年浙江大学光电信息工程学院(含科学技术研究院)845自动控制原理考研基础五套测试题

  摘要

一、分析计算题

1. 已知某自整角机随动系统如图1所示。其中,自整角机检测装置、交流放大器的传递函数分别为数为

交流伺服电动机和减速器的传递函数为减速器的减速比为

(1)绘出系统的结构图; (2)求出系统的传递函数

作用下的稳态误差

交流测速发电机的传递函

(3)求出系统在给定速度输入信号

图1

【答案】(1)系统结构图如图2所示。

图2

由图2可得

化简可得

误差传递函数为

已知

则有

由终值定理有

2. 单位负反馈采样系统,对误差进行采样,保持器为零阶,被控对象传递函数为系统的稳态误差。

(注:

(1)

若采样周期为ls ,求系统临界放大系数K 。(2)若采样周期为ls ,并且输入为单位斜坡函数,求

【答案】(1)系统的开环和闭环脉冲传递函数分别为

系统临界放大系数⑵当

3. 采样系统的结构如图所示,采样周期T+ls,试求闭环脉冲传递函数,并判断系统的稳定性。

【答案】设

则开环脉冲传递函数为

其中

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于是开环脉冲传递函数为

闭环脉冲传递函数为

闭环特征多项式为

利用朱利判据确定系统的稳定性,根据闭环特征多项式

,有

相应的朱利表如下

根据上表数据,可知由于

故系统不稳定。

上述稳定性问题也可利用劳斯判据来确定,可令域中的特征多项式为

代入闭环特征式并整理,得到在w

劳斯表为

由于表中第一列的数据改变了两次符号,因此在w 域中的特征多项式D (w )有两个实部为正的根,即系统的闭环脉冲传递函数有两个模值大于1的极点,因此系统不稳定。

4. 某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如图所示。试回答下列问题:

(1)写出系统的开环传递函数,并判断系统的稳定性;

(2)若将该对数幅频特性向右平移十倍频程,试讨论对系统性能的影响。