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2018年天津工业大学电气工程与自动化学院811自动控制原理考研核心题库

  摘要

一、分析计算题

1. 系统的特征方程为

(1)画出A=-2, A=l,A=6,A=9,A=10时的根轨迹。 (2)求出根轨迹在实轴上没有非零分离会合点时A 值的范围。 【答案】1)A=1时,系统特征方程为

根轨迹是-1及整个虚轴,见图(A )。

特征方程可写为

开环传递函数为

可知系统有3支根轨迹,起于0,0, -A , 止于-1和无穷远。渐近线与实轴交角是

求实轴上的分离会合点

解得

当A=2时,实轴上的根轨迹区间为

(不在根轨迹上,舍去)

分离点是1.186,对应的k=0.524根轨迹见图(B )。 A=6,实轴上的根轨迹区间是

是复数,不是实轴上的分离会合点。根轨迹见图(C )。 A=9,实轴上的根轨迹区间是[-9,-1]

交点为

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对应的k=27

。根轨迹见图(D

A=10,

实轴上的根轨迹区间是

对应的

根轨迹见图(e )。

(2)当分离会合点s2, 3不是实数时,系统没有非零分离会合点

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2. 已知某闭环系统的开环传递函数为画出奈奎斯特图。

【答案】其奈奎斯特图如图所示。

试求系统稳定时的K 值范围,并

系统稳定时,

3. 控制系统方框图如图所示,试求:

1)当的稳态误差

2)当

时重复(

1)的要求

单位斜坡输入信号作用下系统的稳态误差

试确定

时系统的阻尼系统

无阻尼自然振荡频率

及系统对单位斜坡输入

(3

)要使系统的阻尼系数

的值,并计算在此参数情况下,系统的单位阶跃响应的超调量、上升时间和调节时间。

【答案】设方框图中图示两点分别为A 和B ,则

系统前向通道传递函数为

系统的闭环传递函数为