自动控制原理大题完整版及答案

河南工业大学《自动控制原理》大题完整版（绝对内部资料）1.欠阻尼二阶系统0.6,5n试求：系统的上升时间rt、超调时间pt、超调量%p和调节时间st解221510.64dnarccos0.60.55rddt0.78pdt3.51.17,0.054.41.47,0.02nsnt21%100%9.48%pe1．已知单位反馈系统的开环传递函数10()(4)(51)Gssss试求输入信号为()rtt时，系统的稳态误差sse解：求得闭环系统特征方程为32()5214100Dssss由劳斯判据3s542s21101s23/70s10所以，系统稳定由102.5()(4)(51)(0.251)(51)Gsssssss，2.5K又因为系统为型系统，当输入为()rtt时，10.4sseK2．已知系统开环传递函数为(1)()(21)KsGsss试绘制系统概略根轨迹。解：实轴上根轨迹为(,1],[0.5,)分离点1110.51ddd解得120.293,1.707dd根轨迹如图3．如图所示系统结构图，求传递函数()()CsRs解：可采用化简法或梅森增益公式12121211GGCRGGGGH4．已知单位反馈系统的开环传递函数为()(1)KGssTs画出奈氏曲线，当K0，T0时用奈奎斯特稳定判据判断闭环系统稳定性。解：(0)90()0180GjGj奈氏曲线为由奈奎斯特稳定性判据20200ZPN因此闭环系统稳定5．已知离散系统特征方程为2(0.6321.368)0.3680zKz求使系统稳定的K范围。解：11wzw代入2(0.6321.368)0.3680zKz可得20.21.2642.7360.6320KwwK利用劳斯判据2w0.632K2.736-0.632K1w0.2640w2.736-0.632K得系统稳定条件为0K4.33采用离散控制方式，对偏差进行采样,采样周期T=1，分别讨论有或没有ZOH时K的稳定范围，以及单位斜坡作用下系统的稳态误差e(∞)解(1)无ZOH时(2)有ZOH时综合设计题1.已知单位负反馈控制系统，其被控对象0()Gs和串联校正装置()cGs对数幅频特性曲线如图所示，要求：（1）写出校正前系统的开环传递函数，并求出其截止频率与相角裕度（2）画出校正后系统对数幅频特性曲线（3）求出校正后相角裕度，分析()cGs对系统作用222(1)()(1)(1)()()(1)()1()[(1)(1)]()[(1)(1)]0()(1)2(1)2(1)(1)02(1)(1)02(1TTTTTTTTTTTTTTTKeKzGzZsszzeGzeKzzGzzeKezeDzzeKezeDwKeweweKeeKeK111)4.328104.328(1)lim(1)()lim()TTTTvTzzveeKeKzKzGzKzeATTeKK22221()(1)1(1)(1)(1)(1)(1)()(1)()()[(1)(1)]()1()[(1)1][(1)]()[TsTTTTTTTTTTTTTTeKGzZssszTzezTezeTeKKzzzzezzeGzKTezeTezGzzKTeezKeTeeDzzK1(1)1][(1)](1)()(1)0(1)2(1)(31)0(12)102.39lim(1)()1()TTTTTTTTTTTvzvTeezKeTeeDKTTeKTeDeKeKeeKKzGzKTATeKK解：未校正系统开环传递函数为000020(1)10102014.1414.14180()18090arctan35.2610ccGss采用滞后校正后1110csGs020(1)(1)(1)100.1csGGGsssL0Lc11020-20-40有201,20.1180()55ccc经分析可得：校正后系统稳定性增强，高频段被压低，抗高频干扰能力增加0LcL11020-20-40-40-20-40c