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2017年黑龙江大学电子工程学院830自动控制原理之自动控制原理考研仿真模拟题

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2017年黑龙江大学电子工程学院830自动控制原理之自动控制原理考研仿真模拟题(一) ... 2 2017年黑龙江大学电子工程学院830自动控制原理之自动控制原理考研仿真模拟题(二) . 10 2017年黑龙江大学电子工程学院830自动控制原理之自动控制原理考研仿真模拟题(三) . 22 2017年黑龙江大学电子工程学院830自动控制原理之自动控制原理考研仿真模拟题(四) . 31 2017年黑龙江大学电子工程学院830自动控制原理之自动控制原理考研仿真模拟题(五) . 43

一、分析计算题

1. 带有库仑摩擦的二阶系统如图1所示。试求点并判断其类型。

平面上的相轨迹方程、等倾线方程,确定奇

图1

【答案】由系统框图可知

则分段线性微分方程为

将相平面分成上下两个区域。

区域:相轨迹方程和等倾线方程分别为

的分段线性微分方程中

得为稳定的焦点。

求得其奇点为

等倾线为过点

的一簇直线。

由特征方程可见奇点

区域:相轨迹方程和等倾线方程分别为

由以上两个方程,令由特征方程

绘制相轨迹,如图2所示。

得奇点等倾线为过点可见奇点

的一簇直线。

为稳定的焦点。

2

的区域,相轨迹的奇点

螺旋线。同理,在

2. 单位负反馈系统的开环传递函数为

(1)计算系统阶跃响应指标(调节时长(t )-C (t ))

【答案】(1)系统的闭环传递函数为

(2)误差传递函数为

超调量

(误差定义为e (t )=r

的区域的相轨迹是以的平衡段上。

为稳定的焦点,相轨迹是以

为平衡点的内

为平衡点的内螺旋线。相轨迹最终将落在

(2)计算系统在输入r (t )=(l+2t)×I (t )作用下的稳态误差

3. 如图(A )所示为控制扎制钢板厚度的控制系统,扎辊与测厚仪间距离为0.1m ,钢板从轧辊位置运动到测量仪位置需

的时间。系统开环传递函数

其中,

不含延迟环节。

的极坐标图如图(B )所示。若钢板匀速运动,从保

证闭环系统稳定性的角度考虑,其运动速度取值范围是多少?

【答案】由设

代入上式可得

又由题所示,当特图的渐近线为-2, 由

时,

解得得

的实部表达式可知,当

解得K=4,于是

求解含延迟环节的奈奎斯特图第一次与负实轴相交时的频率,

对于系统

要使系统闭环稳定,则

则其运动速度

由图可以看到奈奎斯

的极坐标图可以看出其由一个积分环节和一个惯性环节串联组成。