自动控制理论试题及答案

时间：2022-04-02 12:46:02 期末试题我要投稿

相关推荐

自动控制理论试题及答案

　　自动控制理论是一门专业性比较强的课程，要学好这门课程，同学们还是要用心去学才能学好自动控制理论。下面是阳光网小编给大家整理的自动控制理论试题及答案，欢迎大家学习参考。

自动控制理论试题及答案

　　一、计算题共60分

　　1、已知二阶控制系统其闭环传递函数为256252sss求其自然振荡角频率n和阻尼比并求上升时间rt、峰值时间pt、回复时间st超调量pM。6分解二阶控制系统的标准形式为2222nnnwswsws1分对比256252sss得25622nnww解得56.0nw1分所以自然振荡角频率为5 rad/s阻尼比为0.6. 上升时间2222110.60.60.54951510.6rnarctgarctgtsw1分峰值时间220.7851510.6pntsw1分回复时间3310.050.65sntsw441.3330.020.65sntsw1分超调量0.31001009.43ctgctgpMee1分

　　2、简化下列自动控制系统结构方框图并写出简化后的传递函数。10分转换 2分因此其传递函数为 1143213434324321sHsGsGsGsGsHsGsGsGsGsGsGsGsGsGsG2分

　　3、设单位反馈系统的开环传递函数为51sssKsG求取K的取值范围并判断系统的`稳定性。10分解ssKsssKsG54s5123其闭环传递函数为 KssKsGsGsG54s11232分特征方程为054s23Kss 列写劳斯判据513s1分 Ks421分 04201Ks1分 Ks01分若使系统稳定则04200KK2分解得200KK没有交集解矛盾因此没有适合的K使系统稳定。2分

　　4、单位负反馈的开环传递函数为21sssKsG试绘制其根轨迹。10分解 1系统有三个开环极点2p1p0p321没有开环0点根轨迹起于2p1p0p321点终止于无穷远处共有三条根轨迹。1分 2由法则4可知道实轴上的根轨迹区间为012。1分 3根轨迹渐进线与正实轴的夹角1分 10312kka 有18060a 4根轨迹渐进线与正实轴的交点1分 1321331iiap 5分离点1分 021111ddd解得58.142.021dd根据实轴上的根轨迹区间可以知道2d并不在根轨迹上故舍去42.01d是分离点。实轴上的分离点的分离角为90。 6根轨迹与虚轴的交点令jws带入特征方程并令实部虚部为0有 02530223Kwww解得6414.1w00321KKw舍去1分根据以上条件绘制根轨迹如下图4分

　　5、已知一反馈系统的开环传递函数为21asGss试求相位裕量为50°时的a的值并求此时的幅值裕量。10分解令sjw带入得21awjGsjw1分根据上式幅值2221awAww相频180warctgaw2分根据题意有18050ccww把代入相频特性表达式得 cc501.19arctgawaw此时222111cccawAww2分联立两式解得0.9521.25caw1分此时210.952sGss0.952180180ggwarctgw2分所以有gg0.95200arctgww10ggkAw。2分