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[东北大学]20年3月补考《自动控制原理》考核作业(答案)

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发表于 2020-3-22 21:17:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
9 Z' j$ ?% [; n/ L5 }1 J; X' r; C6 B    自动控制原理    试 卷(作业考核 线上2) B 卷(共   4   页)         
% H6 r% f5 ^8 z  ^) P. l6 [; ^总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十& {8 F9 q: E  T: C
        得分                                                                                7 P4 R/ ]! ^1 @* u+ I
( l- {, D6 Y% e# M* y
一、(30分)回答下列各题
) q' u9 y- i) g2 ~4 r& J' X& i1、自动控制系统由哪些基本环节组成?各环节的功能是什么?(10分)
& R" u$ {) h" ~3 a5 ?- [( {; w7 ]
, W6 F8 ], {4 x0 _5 K
: C' N8 O  L. Y- O9 B
- Z) x" a" _( W2 q4 {
5 I* \4 F7 @( [2 Z# R. X
& I- {6 M6 r. D0 u. ~  K, [* b/ ~7 U2 s9 S* [

9 q" k( V& d5 w% j' X
! K% ?& a! W7 a) C/ x: `. }  G) E
2、传递函数适合哪类控制系统?如何定义?(10分)
) p! ^8 r9 ^- F% `
: f- s! \1 x) l4 O; y7 y
" U7 ]* O' N5 l3 R- V& i( K
- a3 ^7 v/ [( m8 `- }. s  [4 e. g/ r: L( J4 n
: P1 Q+ r- r+ F! r/ j. m
, t7 q  E8 B% `! P

0 F. b- V3 f, R& b* K6 {" s/ _! S, a
( P4 V+ }. O; ^8 b

* b$ |; c* P4 e) ]4 R
/ C- T! Q9 H+ I0 s) k9 k3、通常有哪几种减小稳态误差的途径?(10分)2 j1 W% L( M0 w/ [' K9 e( l9 O' p
5 r& b6 j9 q* u( |$ M  c6 p
" _/ T3 t! q$ |0 c. `9 D

0 a" ?& l2 R- J! @' C7 @% C6 Y) k' I
- q0 T' L' X" w; G
$ s1 E$ E7 b7 q0 _$ [1 v6 |6 A( c8 J8 F3 _

' D; h$ e* O6 E( M9 M& E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)。& i# T2 i$ H- A7 K1 Y$ G

. y3 a/ G9 h  _1 L# R
+ y* `& R5 A* W- a+ ]图1  题二图
  F8 d3 U$ n4 }& W3 T/ i+ a) m7 T5 \/ I. w: T0 f( }

$ T  _4 T9 W, ?; S- K5 I9 s4 P5 M  u; L6 L' N" }& V
, a2 g' V) U, n5 [; `) ?* A1 J
# A2 i' t, [9 m; s

: s/ [0 ^. J7 w  ]- P4 ^' j1 L9 i0 {7 X
* q" Z% v) a  _$ A. }4 v0 c: _/ @

3 c0 G5 X2 P- M% |9 {
6 q  D7 F) B* i
& r) G9 m: K, q& [
8 U' ~: @5 Y7 d2 d* [  s
) F0 [3 G. P5 ^7 ?7 Q* T) ~, |0 `, w1 i9 |7 e
+ t' _& H. `! J9 V6 f% W
  \; t& a3 T) ^1 e9 z/ I6 }
5 h1 W: }7 d5 [0 j3 S; s- D7 e
' T, z4 m0 M# O  V4 H- {

; ]: e( \+ n4 M( `7 }/ d" s
& ]. U- J. X* o9 Z! D8 a. y+ c' C+ r, f" \0 X/ E0 J

( P7 l4 w- z1 T. r3 q
7 V2 q$ X6 r: Z* h7 D三、(30分)一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。
+ V. g7 S- Q" p5 g( Q9 o(1)试求当 , 时,系统的参数 及 值。
1 E3 ^) q' k& F; `2 C(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。
0 a% X% K9 g- ^6 c( M* e0 O9 P + u( J2 ~1 a1 E! ^8 @; e

8 F+ x6 z( x: f5 [! B( Z图2 题三图
, Y! K. u3 O# e8 Q: K1 a! }7 w
! c0 o4 U% |# m' G; J( w. c3 m6 R/ i9 p
3 R- D4 {& V3 K; F3 |) E# X

  m) z; s# m' E9 D( X1 P1 n, C# Y$ Y
' n4 ?4 ?$ v3 |: g7 T
* ~5 T7 c3 s8 n5 d; Y3 i0 q
( ^+ p& E( K! ^( ~6 N9 _4 _9 |( w- n

4 C1 E! N9 y2 V! j. c+ J# I+ c1 p+ z1 r( u5 M
# c; L1 f. ?+ B4 i' `

- d) F( b* Y+ j$ A
, Y& h$ W7 q3 R8 z. P& f) M5 p% S5 a# ^
/ y* c$ _$ [/ W1 U7 ]* i

! L% r2 O" u, H( J
  S/ k9 r$ \' C  `* i! t- ~9 E% N
( ]0 A. Q# g7 ~* a# w4 M

$ K6 h  |* q; d8 Y! h& D
5 q. S" q, I3 G  _. p1 z% Z
4 Y8 I( O9 B/ ?5 ]6 N, q/ c7 }* I" s# o$ q

# z8 t9 |  i4 O  B* h: `
6 M& \2 f2 F% J4 ^7 v1 ~5 Q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。
- d& u7 b, j; v9 J* b
. X! R6 ]+ o6 o5 B- s. _( o & ~7 a7 d8 T' t0 _0 ^& `) @0 o2 e
(a)                            (b)4 C8 ~& `$ x, a( v6 w' a. o* g
图3 题四图
: g% y- ?, J9 I: m7 ~9 |9 }" B+ \( _  T" D- c2 D# y

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