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2017年大连理工大学管理与经济学部854自动控制原理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、分析计算题

1. 化简如图所示的方框图,并求其传递函数

【答案】

2. 已知某单位负反馈系统的开环传递函数为

要求系统的相角裕度

传递函数。

【答案】未校正系统的相频特性为

由相角裕度得由得又所以

选取

输入

时的稳态误差

试确定串联校正环节的

引入串联滞后校正网络,系统开环増益需要提高,故

在截止频率

处引入的相角滞后为

为保证校正后相角裕度在

处具有

,必须对给定系统在

附近进一步采用串

联超前校正,提供一个超前相角,以补偿串联滞后校正在该处造成

选取

,则

校正后系统的开环传递函数为

相角裕度:

可知满足要求。

3. 已知某系统的传递函数为

的相角滞后。

试定性分析零点-2.5和极点-10对系统瞬态性能(如超调量、调整时间、响应速度等)的影响。【答案】闭环负零点-2.5加速了二阶系统的响应过程,减小系统的阻尼,使系统的超调量增大,这种影响随着零点向虚轴的靠近而愈加明显;闭环极点-10会使系统反应变慢,但由于距离主导极点较远,故影响不大,在同一坐标轴下画出传递函数

的单位阶跃响应曲线如图所示。

4. 最小相位系统的开环对数频率特性渐近线如图所示,其中虚线为频率特性修正曲线,二阶环节的修正绝对值可用

来近似。试确定系统的开环传递函数,并计算系统的相位稳定裕度。

【答案】系统的开环传递函数为

其串联校正后的开环对数幅频特

相位稳定裕度

5. 已知单位反馈系统的开环传递函数为性渐近线如图所示。

(1)写出串联校正装置的传递函数,并指出是哪一类校正;

(2)画出校正装置的开环对数幅频特性渐近线,标明它的转角频率、各段渐近线斜率及高频段渐近线纵坐标的分贝值;

(3)计算校正后系统的相角裕度。