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2018年广西大学电气工程学院850自动控制原理(电气)考研强化五套模拟题

  摘要

一、分析计算题

1. 系统结构图如图所示。

(1)当n (t )=0时,确定参数间

(2)求

使系统输出不受扰动n (t )影响。

【答案】(1)当n (t )=0时,系统的开环传递函数为

使系统的单位阶跃响应超调量

峰值时

系统的闭环传递函数为

可得

又题中已知条件为

可得

代入可得

(2)由MAson 公式可得

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要使系统输出不受扰动n (t )影响,

2. 已知含有饱和特性的非线件系统如图1所示。图中是局部速度负反馈系数,系统的输入作用为阶跃信号

(1)在(

2)在

现要求:

相平面上绘出未加入局部速度负反馈时(即

相平面上绘出加入局部速度负反馈时(设

出发的

)系统的相平面图(大致图形);)系统的相平面图(大致图形);

(3)比较由初态

对系统阶跃响应动态过程的影响。

时两条相轨迹,说明加入局部速度负反馈

1

【答案】(1)由题意可得

可得

代入可得

时,有

解得奇点为(0, 0), 为实奇点,开关线为(a )

特征方程为

时的相轨迹如图2

因此奇点为稳定焦点,相轨迹为螺旋线,初态

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所示。 (2)当

时,有

开关线为

奇点为(0,0),为实奇点,对应得特征方程为

因此奇点为稳定节点,初态

时的相轨迹如图2(b )所示。

图2

(3)由两者的相轨迹图可以看出,加入局部速度反馈后,系统运动到分界线时的切换时间提前了,增加了衰解速度,改善了系统的动态品质。

3. 已知某非线性系统的结构图如图1所示,其中理想继电器特性的描述函数

(1)系统自持振荡的振幅A 和频率(2)绘制c (t )、x (t )的波形。

试求:

图1

【答案】(1)线性部分的传递函数为当求

与负实轴的交点。

得可得

由于继电器的负倒数特性涵盖整

前面已可得

根据幅角条件有

个负实轴,故两曲线必有交点,令