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2017年南京林业大学机械电子工程学院834自动控制理论考研冲刺密押题

  摘要

一、分析计算题

1. 已知最小相位系统的开环对数幅频渐近特性曲线如图所示,其中,虚线是转折频率附近的精确曲线。

(1)求开环传递函数(3)当输入为

画出开环对数相频特性曲线; 时,求输出的稳态分量。

对应积分环节,故

(2)利用对数频率稳定判据判断闭环系统的稳定性,并计算模稳定裕度; 【答案】(1)如图为系统的开环对数幅频渐进特性曲线,由曲线可得出: 对数幅频渐进特性曲线的低频段渐近线的斜率为在

处,斜率变化

对应振荡环节;

处,振荡环节的谐振峰值为

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因此,系统应具有的传递函数为低频渐近线的方程为由给定点在谐振频率

根据叠加性质,由图可知故有

解得

于是得

因为时才存在谐振峰值,故应选

于是所得系统的传递函数为

其开环对数相频特性曲线如图所示:

(2)由(1)可知统的开环传递函数为

即系统的奈奎斯特曲线与实轴相交于

由奈奎斯特稳定性判据可得出系统具有正实部的闭环极点个数为

系统的模稳定裕度为

(3)当输入为

时,

所以可判

定系统不稳定。系统的穿越频率

输出的稳态分量

2. 用根轨迹法确定k 值的稳定范围,其中T+ls。

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图1

【答案】系统开环脉冲传递函数为

①根轨迹的起始点为1和0.368, 零点为条终止于

处。

的一段和从

之间的一段。

②根轨迹在实轴上的部分是

有两条根轨迹,一条终止于

另一

③求根轨迹离开和进入实轴的分离点和会和点

得:即

离开实轴分离点为根轨迹是圆,圆的方程为

根轨迹离开实轴和进入实轴k

值分别为

进入实轴会合点为

圆心为

半径为

和k+15,

与单位圆交点的临界放大倍数是

图2

3. 己知线性控制系统的结构图如图所示,T=0.1,J=0.01,差为e (t )=r(t )-C (t )。

,n (t )=0时,说明K 和(1)当r (t )=t(t>0)态值。

值如何影响e (t )的稳态值;

(2)令r (t )=0, 当干扰输入信号n (t )为单位阶跃信号时,说明的值如何影响C (t )的稳

为给定系统参数,定义系统误

【答案】(1)当n (t )=0时,系统的开环传递函数为

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