自动控制原理作业Word格式.docx
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4、电压调节系统如图所示:
总原动机
电动机发电机
5、下图为函数记录仪
函数记录仪是一种通用记录仪,它可以在直角坐标上自动描绘两个电量的函数关系。
同时,记录仪还带有走纸机构,用以描绘一个电量对时间的函数关系。
请说明其组成、工作原理。
并画出系统方框图。
6、下图为火炮方位角控制系统原理图,请说明其工作原理,并画出系统方框图
C(s)
7、试用梅逊公式法化简下面动态结构图,求如图所示系统的传递函数R(s)
8、试用梅逊公式法求如图所示系统的传递函数R(s)
9、方框图如图所示,用梅逊公式化简方框图求R(s)。
10、已知系统方程组如下:
Xi(s)=Gi(s)R(s)-Gi(s)[G7(s)-G8(s)]C(s)X2(s)=G2(s)[Xi(s)-G6(s)X3(s)]
X3(s)=[X2(s)-C(s)Gs(s)]G3(s)
C(s)=G4(s)X3(s)
试绘制系统结构图,并求闭环传递函数R(s)。
II、系统的微分方程如下:
xi(t)=r(t)-c(t)ni(t)
X2⑴=Kixi(t)
X3(t)=X2(t)-X5(t)
Tdxjt)dt
X5(t)=X4(t)-K2n2(t)
・2,、・,、
KX⑴-d^dc(t)
K3X5⑴一dt2dt
式中Ki、K2、K3、T为常数,r(t)为指令,m、血为干扰,c⑴为被控量。
试建立系统的动态结构图,并分别求传递函数C(s)/R(s)、C(s)/Ni(s)、
C(s)/N2(s)o
C(s)C(s)
I2、求如图所示方框图的传递函数R(s)和E(s)。
13、某控制系统的方框图如图所示,试求
(1)该系统的开环传函Gk(s)、闭环传函C包和误差传函£
包。
R(s)R(s)
⑵若保证阻尼比£
=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ess=0.25,求系统参
14.控制系统方块图如图所示:
(1)当a=0时,求系统的阻尼比"
无阻尼自振频率斫和单位斜坡函数输入时的稳态误差;
(2)当上=0.7时,试确定系统中的a值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差
15.设单位反馈系统的开环传递函数为
16
17、单位负反馈系统的开环传递函数为
Ka
(1)试确定使系统稳定的开环增益K、阻尼比2的范围
(2)若£
=2,并保证系统的极点全部位于s=-1的左侧,试确定此时的开
环增益K的范围
18、
已知系统的结构图如图所示:
(D当Kf=0、Ka=10时,试确定系统的阻尼比之、固有频率3和单位斜坡输入时系统的稳态误差。
(2)若使1=0.6,单位斜坡输入下系统的稳态误差ess=0.2,试确定系统中Kf
的值,此时放大系数Ka应为何值。
速信号的稳态误差ess<
1%及相角裕度7>
45:
试确定串联迟后校正环节的传递
函数。
20、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=200
s(0.1s1)
(2)计算静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数,并说明内反馈Kfs
的存在对系统稳态误差的影响。
22、单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线L0(6)如图所示,采用串联校正,校正装置
开环对数幅频特性曲线
(1)写出校正前系统的传递函数G0(s);
(2)在上图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线L(o);
(3)求校正后系统的截止频率0c和相角裕度不。
23、某系统的开环对数幅频特性如图所示,其中虚线表示校正前的,实线表示校正后的。
要求:
(1)确定所用的是何种串联校正方式,写出校正装置的传递函数Gc(s);
(2)确定使校正后系统稳定的开环增益范围;
(3)当开环增益K=1时,求校正后系统的相角裕度不和幅值裕度h°
24、已知系统结构如图所示,采样周期T=0.2s。
求系统稳定时K的取值范围。
25、离散系统结构图如下图所示,采样周期T=1。
(1)写出系统开环脉冲传递函数G(z);
(2)确定使系统稳定的K值范围;
_(s3)
s(s1)(s2)
27、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=200
试设计串联校正环节,使系统的相角裕度不小于45口,剪切频率不低于50rad/s。
28、设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=
s(0.04s1)
要求系统响应单位
匀速信号的稳态误差ess<
1%及相角裕度4之45;
试确定串联迟后校正环节的传
递函数。
29、系统不可变部分的传递函数为:
要求满足性能指标:
(1)系统型别v=1
(2)开环增益Kv=25s,
(3)剪切频率8c=2.5rad/s
(4)相角裕度¥
々40°
试确定合适的校正环节
30、某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。
1、写出系统开环传递函数;
2、利用相角裕度判断系统的稳定性;
3、将其对数幅频特性向右平移十倍频程,试讨论对系统性能的影响。
(3)
LdB
如果输入信号r(t)=1时,求系统在输入信号作用下的稳态误差essO
32、已知最小相位系统的开环传递函数Bode图的对数幅频特性如图所示,试求该系统开环传递函数。
L(.)/dB
33、已知最小相位系统Bode图的渐近幅频特性如图所示,求该系统的开环传递函数
Nyquist图如图(a)和(b)所示,图中
34、某系统的结构图和
G(s)=
1
s(s1)2
H(s)=
3
s
2
(s1)2
并决定闭环特征方程正实部根的个数。
试判断闭环系统稳定性,
㈤
颗)
35、设某控制系统的开环传递函数为
G(s)H(s)=
75(0.2s1)
s(s216s100)
试绘制该系统的Bode图,并确定剪切频率6c的值
求该系统的开环传
36、已知最小相位系统Bode图的渐近幅频特性如下图所示,
3所示,试:
37、已知最小相位开环系统的渐进对数幅频特性曲线如图
(1)求取系统的开环传递函数
(2)利用稳定裕度判断系统稳定性
38、已知最小相位系统Bode图如图3所示,试求系统传递函数
s(s1)(0.5s1)
39、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=
迹法分析系统的稳定性,确定若系统稳定K的取值范围。
40、单位反馈系统的开环传递函数为
G(s)=K(2s1)
24
(s1)(产1)
试绘制系统根轨迹,并确定使系统稳定的K值范围。
41、
单位反馈系统的开环传递函数为
*
G(s)=2
s(s3)
试绘制闭环系统的概略根轨迹;
并确定系统稳定时K*的取值范围。
系统的稳定性,若主导极点具有阻尼比X=0.5,求系统的性能指标仃%、tso
44、某单位负反馈系统的开环传递函数为:
45、如图所示的二阶系统中,Ki和%是两个待定参数。
为使闭环系统的阻尼比
1、试求使系统稳定的K值;
2、若r(t)=2t+2时,要求系统的稳态误差为0.5,问K应取何值。
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