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2018年同济大学航空航天与力学学院825自动控制原理考研强化五套模拟题

  摘要

一、分析计算题

1. 试用部分分式法、幂级数法和反演积分法,求下列函数的z 反变换:

【答案】

①幂级数法:用长除法可得

②部分分式法:

③反演积分法:

(2)

①幂级数法:用长除法可得

②部分分式法:

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③反演积分法:

2. 系统如图所示,系统输入端除有用信号r (t )以外,还有干扰信号n (t )。已知:r (t )=10t,n (t )=10sinl0t。试计算系统的稳态误差并求出稳态误差的最大值。(误差定义为e (t )=r(t )-C (t ))

【答案】系统的稳态误差为

其最大值为19.5。

3. 采样系统的结构图如图所示,采样周期为T+Is, 试确定控制器的脉冲传递函数D (z ),使该系统在单位阶跃信号作用下为最小拍无差系统。

【答案】系统连续部分的传递函数为

对应的脉冲传递函数为

系统在单位阶跃信号作用下为最小拍无差系统,则闭环脉冲传递函数为可确定控制器的脉冲传递函数为

4. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为

(1)试设计一个合适的校正网络,使相位裕度正装置的电路图,并求出当电容

【答案】(1)校正后系统的加速度误差系数

,加速度误差系数

(2)画出校

时电路其他元件的参数。

系统校正后必还是II 型系统,不妨设校正

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后系统的开环传递函数

设剪切频率为

又由相位裕度联立上面的方程得

,可得

于是

校正环节传递函数为

(2)校正环节为PD 校正环节,校正装置实现的电路图如图所示。

图中第二个运算放大器相当于反相器,该装置的传递函数为

对照系统的传递函数可得

由题中已知

可得

5. 控制系统方框图如图1所示。

图1

(1)用方框图等效变换法,求系统的闭环传递函数

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