2018年浙江大学能源工程学院845自动控制原理考研核心题库
● 摘要
一、分析计算题
1. 单位负反馈系统的开环传递函数为
(1)计算系统阶跃响应指标(调节时长(t )-C (t ))
【答案】(1)系统的闭环传递函数为
(2)误差传递函数为
2. 设单位反馈系统的开环传递函数
【答案】令
得到系统频率特性为
等号成立时,
当
由
时,随着频率增大,系统幅值逐渐减小,
试确定闭环系统稳定时,延迟时间
的范围。
超调量
(误差定义为e (t )=r
(2)计算系统在输入r (t )=(l+2t)×I (t )作用下的稳态误差
时幅值达到最小值1.25,再随增
随着增大,系统的相角
时,临界稳
大而逐渐増大,
系统的相频特性为
不断减小,要保持系统的闭环稳定性,
当定
,
第一次与负实轴相交时必有
由
时幅值递减特性,可知系统的奈奎斯特图
系统开环传递函数的不稳定极点数为零,故要保证系统闭环稳
定,必有正、负穿越次数之和为零,由舍去。将
定时
3
. 某具有局部反馈的系统结构图如例图1所示。要求:
(1
)画出当K 从
变化时,闭环系统的根轨迹。
(2
)用根轨迹法确定,使系统具有阻尼比
得到
得到
故
因此闭环系统稳
(一对复数闭环极点而言)时K 的取值以及
闭环极点的取值
;
(3
)用根轨迹法确定,系统在单位阶跃信号作用下,
稳态控制精度的允许值。
图1
【答案】(1)系统开环传递函数为
渐近线
起始角由相角条件
故
与虚轴交点
令
解出
系统根轨迹如例图2所示。
图2
⑵在根轨迹图上画出
由根之和法则定出相应的另一极点令
得K=1 (
3)依题意
K 值増加有利于减小稳态误差,但必须在系统稳定的前提下,根据(1
)中计算结果,
使系统的K 值范围是
0 4. 已知系统的状态方程为 试求状态方程的解。 【答案】由题意可得解法一: 展开可得 因此 的直线,定出对应的闭环极点 则对应闭环多项式