2018年黑龙江大学机电工程学院848机电一体化理论之自动控制原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、分析计算题
1 某控制系统如图所示，。其中功率放大器的放大倍数为．电枢电感为动惯量为函数为
作为输入、
作为输出的传递函数；
电动机力矩系数为齿轮为
，电动机反电势系数为
齿数为
从动齿轮的转动惯量为
直流电动机的电枢电阻为电枢转动惯量为负载的转动惯量为
主动齿轮的转测速机的传递
（1）试建立该系统以
（2）按图接线，系统是否一定稳定；如果会发生不稳定，应如何处理。
图
【答案】（1）设测速电动机电压为
电动机的端电压为
设
化简可得
（2）由（1）得到的闭环传递函数可知系统不稳定，可采用全反馈的方法使系统稳定，此时的闭环传递函数为
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电枢电流为可得
列劳斯表如下
表
由劳斯稳定判据得是系统稳定的条件为
当系统不稳定时，应调节各参数，使该不等式成立。
2． 已知一单位反馈系统的闭环特征方程为如图所示，试求A 与
的取值。
输入r （t ）、输出C （t ）的曲线
结构图
【答案】由于系统是单位反馈系统，根据闭环特征方程得系统的开环传递函数如下：
此系统含有一个积分环节，是I 型系统。 由图可知，输入系统的稳态误差系数
稳态误差
由此可得
由系统稳定性的要求来确定A 的取值范围，列写劳斯阵列表
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如系统稳定，劳斯表第一列各项必须大于零，即
3． 已知单位反馈系统的开环传递函数为
（1）确定截止频率与K 之间的关系； （2）绘制K=2
时开环对数幅频曲线； （3）确定满足闭环系统稳定的K 值条件。 【答案】（1）
（2）K=2时的开环对数幅频曲线如图所示（分别为精确图线和渐近线）；
图
（3）系统闭环稳定时0 4． 采样系统如图所示，其中G （s ）对应的Z 变换式为G （z ）, 已知： 问： 闭环系统稳定时，K 应如何取值？ 图 采样系统 【答案】系统的开环脉冲传递函数为 系统的闭环特征方程为 令于是有 因此系统稳定的K 值范围为 第 4 页，共 39 页 代入可得
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