2018年北京市培养单位自动化研究所857自动控制理论考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、分析计算题
1. 某系统结构如图所示,其中,
系统在输入r (t )=t作用下的稳态误差为零。
试设计校正环节
使该
图
【答案】为了使系统在输入r (t )=t作用下的稳态误差为零,则系统至少为II 型系统,因为单纯的积分环节对系统的稳定性有一定影响,因此假设
此时系统的开环传递函数为
此时需保证系统闭环稳定,系统的特征方程为
列写劳斯表如下所示:
表
2. 己知系统如图所示,试求:
(1)系统闭环主导极点;
(2)由此闭环主导极点所决定的系统超调量(3)系统的误差系数
及调节时间
图
【答案】(1)系统的闭环传递函数为
因此系统的闭环极点为
(2)由系统闭环传递函数可得
调节时间为
(3)系统的开环传递函数为
3. 如图所示的离散控制系统。
图
(1)求系统开环脉冲传递函数; (2)求系统闭环脉冲传递函数;
(3)写出系统的差分方程;
(4)简述离散控制系统的脉冲传递函数的定义。 【答案】(1)系统的开环脉冲传递函数为
(2)系统的闭环脉冲传递函数为
(3)由(2)可得系统的差分方程为
(4)脉冲传递函数为零初始条件下系统的离散输出信号的Z 变换与离散输入信号的Z 变换之比。
4. 设单位负反馈系统的开环传递函数为时,系统的稳态误差。
【答案】稳态误差为200。
5. 非线性系统的微分方程为为稳定的焦点。
试求:(1)a 、b 、c 的取值;(2)确定奇点(-1,0)的类型;(3)概略绘制奇点附近的相轨迹。
【答案】(1)由
代入已知方程整理可得
代入奇点(2, 0)(-1, 0)得到b=-l,c=-2, 在奇点(2, 0)附近原方程进行线性化,有
其特征方程为
由于(2, 0)为稳定的焦点,可得
(2)在奇点(-1,0)附近原方程进行线性化可得
特征方程为点为鞍点。
求输入量
奇点为(2,0)和(-1,0),其中(2,0)
因为可知方程有一正根和一负根,奇