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2018年西安建筑科技大学信息与控制工程学院836自动控制原理(含现代控制理论)考研核心题库

  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

时才存在谐振峰值,故应选

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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

解得因为

于是得

于是所得系统的传递函数为

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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

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2. 已知采样控制系统方框图如图所示,试求单位阶跃响应曲线量及峰值时间。

(作图至并估算超调

【答案】由系统图可得

可知只需计算

代入T+1,可得

代入并整理得到

当输入单位阶跃时,即

用长除法得到

因此单位阶跃响应曲线

如图所示。

由图可以看出

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