2017年武汉大学动力与机械学院914自动控制原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、分析计算题
1. 某控制系统的开环对数幅频特性如图1所示。
图1
(1)若其开环系统为最小相位系统,试确定系统的开环传递函数; ; (2)绘制系统的极坐标图(奈奎斯特图)
(3)应用奈奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性。
【答案】(1)由图所示,可知系统存在谐振,则系统存在二阶环节,设其阻尼比为则其谐振峰值为
在对数图中,由
増益为K ,则系统的开环传递函数为
系统在低频段的折线方程为
当
时,
解得K=10, 系统的开环传递函数为
(2)令
代入传递函数有
可得
转折频率
设系统的开环
整
理
可
当虚部为零时,
可得
,此时的实部为-10.7。
可画系统的奈奎斯特图如图2所示。其中,箭头方向为频率增大的方向。
得
图2
(3)因为系统为I 型系统,系统开环在虚轴右侧的极点数P=0, 顺时针补偿90°,
正穿越次数负穿越次数
系统闭环不稳定,闭环传递函数在虚轴右侧的极
点数为2。
2. 利用MAson 公式求如图所示系统的传递函数。
图
【答案】根据系统方框图可知
3. 控制系统如图1所示,求系统在输入为r (t )=1(t )时的稳态误差
图1
【答案】系统的信号流图如图2所示。
图2
由系统的信号流图得
代入并整理可得
要保证系统闭环稳定,
4. 已知系统的结构如图所示。试确定使系统稳定且在输入时K 的取值范围。
作用下的稳态误差
图
【答案】18
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