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2018年浙江大学海洋学院845自动控制原理考研核心题库

  摘要

一、分析计算题

1. 己知系统如图所示,试求:

(1)系统闭环主导极点;

(2)由此闭环主导极点所决定的系统超调量(3)系统的误差系数

及调节时间

【答案】(1)系统的闭环传递函数为

因此系统的闭环极点为

(2)由系统闭环传递函数可得

调节时间为

(3)系统的开环传递函数为

2. 已知一单位负反馈控制系统的开环传递函数为系统的稳态误差。

(2)r (t )=l+2t 【答案】

(2)1/250。

3. 电冰箱制冷系统工作原理如图1所示。继电器的输出电压

在以下输入情况下,请计算

就是加在压缩机上的电压。简述

工作原理,指出控制对象、执行元件、测量元件、被控变量、参考输入,绘出系统元件框图。

图1电冰箱制冷系统原理图

【答案】工作原理为:当冰箱内温度高于设定值时,放大器输出电压压缩机电压

使继电器动作,接通

压缩机运行并从蒸发器中吸入低温低压气态制冷剂

,同时送出高温高压气态制冷剂

至冷凝器。冷凝器送出高压常温液态制冷剂。在蒸发器中制冷剂由液态变成低压气态,同时吸收大量热量使冰箱内部变冷。

控制对象是冰箱箱体;执行元件包括压缩机、冷凝器、蒸发器;测量元件是温度传感器;被控变量是冰箱内的温度,参考输入是电位器动端电压。

系统元件框图见图2所示。

图2冰箱制冷系统元件框图

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4. 化简结构图如图所示,计算

【答案】

5

. 某单位反馈的闭环系统,其闭环静态增益为1,阶跃响应可用二阶系统来近似

,超调量为

峰值时间

裕度

,幅值穿越频率

试设计串联PI

调节器

闭环传递函数为的参数,使系统的相角

【答

案】设系统的开环

传递函数为

根据超调量

峰值时间

可得

解得

系统的开环传递函数为

串联调节器后系统的相角裕度

、幅值穿越频率

则系统的开环传递函数为

串联PI 控制器后

可得

联立解得

为输入,

为输出,系统初始

6. 某系统用微分方程描述如下:

条件为零,求系统在单位阶跃输入作用下的输出响应

【答案】对微分方程进行拉氏变换可得 解得

进行部分分式分解有