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2018年西北工业大学自动化学院846机电控制元件与系统之自动控制原理考研核心题库

  摘要

一、分析计算题

1. 设角位置随动系统如图1(A )所示,试求:

(1)系统的元部件传递函数并用相应的方框图表示; (2)画出系统的动态结构图。

图1

【答案】(1)电位器桥式电路(误差信号检测器)

直流放大器

1

无源校正网络

其中

直流放大器

2

电枢控制的直流伺服电动机

其中,

为电动机的机电时间常数;

为电动机的电压转速传递系数。齿轮系

各元部件相应的方框图如图2所示。

图2

(2)根据各环节的关系,画出系统的结构图如图3所示。

图3

2. 单位负反馈系统的开环传递函数为

按步骤画出发。终止于无穷远处。

(2)实轴上的根轨迹区间为(3)根轨迹的渐进线为

(4)根轨迹的起始角为

(5)分离点:根据分离点方程有

解得

(6)轨迹与虚轴交点:闭环系统的特征方程为

时系统的根轨迹图,并确定闭环稳定时开环放大倍数的取值范围。

有三条根轨迹,分别从三个开环极点出

【答案】(1)系统有三个开环极点

代入让实部和虚部分别为零,求得

综合以上,系统的根轨迹如图所示。

从根轨迹图中可知,当0

3.

用梅逊公式求图所示系统的传递函数

设误差定义

【答案】(1)令由图可知,从输入

到输出

求传递函数

共有两条前向通道,分别为

无互不接触的回路,故主特征式为

余子式为

根据梅逊公式,可得系统的传递函数为

有两个单独回路,分别为