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[东北大学]20年3月补考《自动控制原理Ⅰ》考核作业(答案)

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发表于 2020-3-11 14:12:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院4 ?5 H( U- R" g& m$ y+ L5 X
    自动控制原理I     试 卷(作业考核 线上2) B 卷(共   4    页)         
7 V  |$ G% G" L1 _: g. y" z总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
7 L* a5 x7 k) l- o! U        得分                                                                               
' L- v/ o: P  r9 |) ~8 h
4 \8 b7 e- _& a$ o6 |' u一、(30分)回答下列各题
0 E/ @( m( g6 G8 m9 \! z1、自动控制系统由哪些基本环节组成?各环节的功能是什么?(12分)
- o% T/ @+ t' A; A$ l. K$ ^
4 n: {$ {6 C/ l3 `+ j% K, r# M
! p$ M5 {  G. M% Q+ Z3 Q& `
  B) r; b$ l! A5 A$ N# I0 C- {$ U" _0 [7 F1 Q. v

% @& W" w- v7 D7 H6 B( F, i/ ]5 a, P8 y1 X5 G( Z
; O0 A' a! x# B$ N6 I

; y  c/ B6 n. O. |' l4 q- f. L" K- H" ?
+ M, M) v9 b! b. _+ Y" b6 \2 y
  M5 P2 S/ ^0 Z$ i% u. X( v
# c3 B/ m6 o& F
& U4 n6 P( O' {1 q

4 T" [' |% F( ]5 O2、传递函数适合哪类控制系统?如何定义?(9分)
5 I, O7 F% o/ u9 A- V
% L6 @- f' [7 X( X3 W6 v# r* i* m  x
8 a" d: K! I! G4 [( H0 }0 e

4 ~, @+ \/ u, j! h7 g( X2 S  O5 _/ a2 D! u3 J
* t) N; T' @. g+ ^3 \
" [  l2 `6 q; j& x
* D' K7 p/ K& r/ @3 E5 x5 |1 l
8 V. ^  H0 S# `( z: j
3、绘制根轨迹的条件是什么?试写出相应的数学表达式。(9分)
3 S0 l- T) I' ~5 K( s2 N& y- E% c  C

2 L# a- R( `) C1 z9 \. z: U7 X' N: y$ m( k# j% f
) C/ V- a6 i+ V
9 \! R. w$ A6 E
* v% A5 Z) J4 @
二、(20分)控制系统的动态结构图如图1所示,试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、 Y(s)/ N(s)。, O( r% J7 s2 W  S6 L7 T2 }, b
& Z4 l0 x, {3 a$ M
/ T$ M! _% |; p1 f1 r/ S
图1  题二图
$ p2 v( U+ _2 U9 O7 \
6 E& x" [; I; D7 [5 ~% g5 Q: Y8 ?. O7 y2 q( S

1 S7 C7 T9 U6 B: E; ]$ Z$ s3 \  |9 m; L$ W' p& D/ \

7 G; H& m, y9 {: B0 Y( \# f  y
: K7 `* X3 ?  Q0 }8 y  m# n: {1 M( H! R+ V" l8 _/ @

; Z# L4 J8 h- y( c5 {
) A7 n5 i8 {3 V+ K& f2 q
. F! o1 o& w5 \! U& n) `) @" p- L0 }, N* s
1 W0 c0 K5 U0 ]* a# \+ d
6 f# l- @$ S) T% {8 K

4 w( `* b: ?- b- c! e
" e' q; w: [9 G9 F* N5 R% n; @+ G

6 m# P: r$ G) u- J1 L
; ~) c3 i' b9 z0 S
9 B9 V' I: L- n3 H- x) x9 T! L( ^, v
3 e5 [, h; m5 N$ @3 T# j& E; @

# {* b3 q' w2 h, u2 E! ^( o8 X# b  p
/ y' h2 F; L0 ?1 N+ y# _0 b: l$ s3 B" ~
  \7 ]; H0 A- H% [/ C: q

" I, b! q2 {' T  g- U0 p
/ M5 }; j4 Q7 ]+ T0 |* Y( q) N9 I; m8 t  z5 d+ G0 p* C

0 q$ ^- F/ f: w8 V) B+ B- r& d; U! v/ `6 f; a0 `  y! [

5 x& A1 J$ [0 U# k- d1 ~1 S2 ]. Q+ K5 @8 c- t
2 J1 l' v- Q7 J- `# t* F% P
三、(30分)一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。- V+ v. i! R& F- [
(1)试求当 , 时,系统的参数 及 值。" O. I+ _& @6 ?; B; M, r  i% F
(2)试求上述系统的位置稳态误差系数 、速度稳态误差系数 、加速度稳态误差系数 及其相应的稳态误差。
- F3 x- T2 z2 t- W/ {
( z: ?( W2 f. \0 c; W" o图2 题三图  A( h' d  E' C2 F7 M
3 z# S# T$ ^) R/ l- M7 A  l7 U" \: C

$ B' o# ?  t- f& e& P$ k: D. o" X: R, N

  l, n& y( h3 k7 c
0 Z; Q6 d' c' m& m5 g2 W; F: [! o/ x# I# `
# Q8 i; f* P  R# _5 k+ ?% [
# ?) @' B  [2 i/ y
+ O) c0 ]3 T% q' j- \, b8 k9 Y

7 x& }( T! h$ k; T! S$ ^; R9 C' M5 H
# \+ p$ B% N6 _0 D- I% p; [0 y) s: g  k8 k6 c
, `% p* ]5 `1 a9 w' O
. k7 |8 R8 ]0 r

+ N. K- |9 Q, ~7 S' e1 ?  [: C$ B# d; u2 k+ Z
+ e. O# u: w& x) h2 x2 X. t
, X% T' a! k1 c  ~
; r( k) y# Y! C( V% W7 a

5 g2 o" g  g% e8 g4 v  q8 T# w3 V, P. s% o& n0 s. I4 P$ C4 k

2 S: r0 U: I- {. @1 s/ j! h: L
3 D# p' E) S! M3 y. v5 [# T. p  n8 ^& G. H

. m" ?" I' E, Z) [0 W
- n2 Y2 X: d: D/ R5 b! m' W: T' V9 V7 H5 E! c( p: |; u
$ [/ R/ b/ ~+ c% j' a" Q3 r9 w0 v6 @
$ J3 V" m1 h6 T1 M- A* K- s1 L
9 j$ [% K/ B4 W6 B" F
四、(20分)已知系统是最小相位的,其开环幅相频率特性和对数幅频特性分别如图3(a)、(b)所示,试写出系统的开环传递函数,并判断闭环系统是否稳定。8 l9 C& v, I( C" s6 Y* @

7 x7 a; S2 `. b: q- _ - c8 f; i; q& {+ G
(a)                           (b)5 o/ B" s1 J9 a4 g3 L/ F

: _1 z( R: t1 Z" h  K2 k; a图3 题四图
! C5 P7 h$ ]% N2 J: X

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