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东北大学15年12月考试《自动控制原理Ⅰ》期末考核作业

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发表于 2015-12-8 18:05:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
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- F& M4 ~# T* c    自动控制原理I     试 卷(作业考核 线下) B 卷(共   4    页)          0 |) F) k+ M7 m4 }' W* M
总分        号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十* f/ s$ U+ z4 t' m, n* g
        得分                                                                               
0 o. ]" ]' [/ A注:请您单面打印,使用黑色或蓝色笔,手写完成作业。杜绝打印,抄袭作业。
+ S* Z5 ~4 _; E# x一、(30分)回答下列各题( P; k$ x6 l9 p4 q8 m5 q. h$ Y
1、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)9 b6 r* |+ {: x5 p8 D3 x

9 d* Q6 b! X7 `$ n! A! f9 O" A4 `/ R
( T+ T5 ^1 S! X/ T! @

0 c. j. ^$ ]8 R" m; O9 K: a2 ?' Y; Y- Q2 y& k, n

/ s6 x- @8 n6 I5 S" q
, [  I) j, r. P: L
. V  A; R4 y$ Z! R" d9 Q& q+ W
: s0 n, E+ T6 h/ ]% x7 z0 Q1 L7 H( y. y( g$ g
# ]. j( t4 d0 ?1 X

0 S: M4 n! S& j, b
: r( N, D* f% s/ v. k$ `8 ?, x, c* L) v2 ~3 b; H0 p
2、传递函数适合哪类控制系统?如何定义?(9分)" L& S- R6 u8 |/ j
1 ^/ M8 D" R# E, n1 b" w/ T

1 c, ]) F. ?/ `5 Z, R% O
4 m. v+ A6 _- K8 G
$ S& v/ }3 g; F* c) C! ?" G, z1 L. d
' \5 m* K( \: t1 d2 i0 n
/ F; D/ b$ _" c9 l5 I9 }7 l5 u& d: J/ B) f* ^$ ?# C/ t
. Q, p4 y1 G- a

6 p; K9 h  P* A2 f3、绘制根轨迹的条件是什么?试写出相应的数学表达式。(9分)! i5 F0 ?8 _) d. y
0 B. D2 O: c& R
3 d9 p% ]/ W# \0 m* p3 o6 X8 T

/ O0 u8 F! ?+ [1 _' x6 @! w' g3 @$ l% F5 m1 K

8 B" d# O- h! v. U$ M8 J7 W% u/ G: r* ^! }# K* ]& X
4 ?- |9 e& F) V; C
  s2 q- J! r& k. N; v
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)。
1 [; c. P, N8 [3 U2 z" i5 [+ Q2 S  t7 H& N . \4 ~4 E2 v- }  _  B
5 G  e5 E& f: @. }- Q! E
图1  题二图
: B: P- U5 Z' x# h/ y! X7 |) A& f3 C' A) a% _+ Y- u& p0 z

7 Y- I6 g8 Q+ {/ c3 g5 x8 X4 K1 R* c8 q; n/ S& J  q, ]

. q6 p4 x" R- W* r! n) Y- U) k* X" [4 M5 K

, Y+ y* M9 \' h; I, f% ]7 i+ p+ o; Q5 w  E* s
( g5 _' ^4 i4 X: v" j

1 o! J  g9 t, E- k9 ~- `, d" w: i) p/ Y% A# ]

: w/ K6 P. ]2 D3 n
5 e8 o9 I# u: o& q
' P. U4 b1 W8 O; X) l$ ~) i  `8 a2 l/ _3 S4 c8 _

: I; a7 t# e4 G5 S% \) p
" o7 B! }  U; k9 p5 x0 N( B1 O. S( n

; `; Q9 p% e' `  J5 O6 j
! L# Q. x# p5 P! N: S( a
9 z+ A4 ]( Q1 i7 B% F" z
, M" r( }! j" A- ]0 U% r: f
6 R2 _' d7 J0 ^% h5 D$ g! ]) i2 \- F! U  X* U' ?8 {

2 a( W; H, q4 q/ n% Z4 ^! v2 u! d9 s
# C- t, F. S& D& a4 |4 c9 ?0 G

: A- p( W! U6 F# c6 ~0 ^: `) n: l9 Q4 H) I

& K" n. p" R7 i
5 N$ x/ x. O! n8 Z0 p" S8 [9 e1 @) P& P
# H9 ?+ R2 ]6 G& s) k1 Y. m
( ~9 x5 \) R' g& \* w6 |
三、(30分)一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。/ g  t. i8 j# H/ k. a) u
(1)试求当 , 时,系统的参数 及 值。
, D8 Y8 l' |9 i3 m" `7 Z(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。
9 C4 N/ j8 t: J! j9 G' t# v
) [' l" L1 a5 e6 Y  Q) N图2 题三图# U$ B) K$ w6 c& ~3 L

: d1 x" b% W% f9 d! ]$ q6 G+ |* r6 i
9 J6 t+ k2 y2 o! @$ A* @" y4 C, @% o3 t% w( \. N& y8 r2 s& X' G
9 Z9 B1 m1 d2 t2 X/ r

+ Y0 f9 {& v3 r3 @# ]5 E8 U! Q0 U: f& J# |/ @7 A9 J7 m, |

; S5 a" V, Y' S2 h' v& [$ s7 _
. U0 c' f5 ?( T& Q$ ?# R& y( U+ l0 j: P5 X! G6 C- t1 _

" V, |- K; q1 w# a) p4 C8 U4 q9 H

5 u$ _: f2 c" p* r7 X) a% ]5 i/ R' R1 X: p/ X0 |

+ A  [+ j& a7 E; H# {' Q! d- D$ T+ b4 [% X. T+ J) {4 Q9 }

6 G8 ]0 X" Q& m7 ~' Z7 h& {( v: e+ q0 D* x7 g

( }2 {" J# C1 U- O; H' q5 q8 C2 |# j2 Y6 D5 U* U

2 [5 r( o9 D. n. l* y, x" U" I% f4 w* R1 h% U
# J! l0 q6 C1 i

# e# o3 N7 I2 W% D5 e' g7 E: m( g5 _  t, U
. h7 ]" ]0 b4 W7 a7 N
/ ]" |) o4 ?- V3 K& i" {6 V
/ w4 _% x( L, N0 x/ z

8 H7 C# w4 H! B) j
# {9 _' V' F/ g# l5 Y
6 E9 [& K& I" u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。  u0 V! x. {7 M* b

/ U' [: P  j6 z! c' Q0 d& p
- [5 j' Z+ v: s) z; I- \  s(a)                           (b)( O4 E7 e" j/ P* W$ T" K

* e, p$ O# P' Z! x* T2 D8 a图3 题四图=# B) l5 A. `8 t1 H

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