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2018年浙江大学海洋学院845自动控制原理考研强化五套模拟题

  摘要

一、分析计算题

1. 单位负反馈系统的开环传递函数为

试求:(1)开环截止频率(剪切频率)(2)相角裕量y ;

(3)幅值裕量201gh (DB ); (4)判断闭环系统的稳定性。 【答案】⑴(2)相角裕量(3)201gh=0DB。 (4)系统临界稳定。

2. 系统的开环传递函数为

各关键点的数值,并判断系统的稳定性。

【答案】系统的奈奎斯特路径和奈奎斯特曲线如图所示。

画出系统的奈奎斯特路径和奈奎斯特曲线,标明

3. 控制系统如图所示。用奈奎斯特判据判别系统稳定性。如果系统不稳定,确定系统不稳定闭环极点的数目。

【答案】系统不稳定,不稳定的极点数目为1。

4. 某最小相位系统的开环对数幅频渐近特性如图所示。

(1)试写出系统的开环传递函数; (2)估算系统的相角稳定裕度;

(3)闭环系统在单位斜坡输入时稳态误差为多少?

【答案】(1)设两个转折频率从小到大依次为和

开环增益为K , 系统的开环传递函数为

由第二段折线图可得

由第一段折线图可得由第三段折线图可得

因此系统的开环传递函数为

(2)系统的剪切频率为则相角裕度为

5. 系统结构如图所示,输入R (s ),扰动N (s ), 欲完全消除扰动对输出的影响,并且要求系统对单位阶跃响应指标为超调量

的表达式。

过渡过程时间

(5%误差带)试确定

【答案】由系统结构图可得

由典型二阶系统的表达式可得

根据超调量

过渡过程时间t=3s(5%误差带)

要完全消除N (s )的作用,则使