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1、第一章干扰量掌握自动控制系统的一般概念（控制方式，分类，性能要求）6. （1）结构框图：实际温度 减速器调压器加热器电动机放大器比较器UgU Ud n Uc UUr 热电偶 给定输入量: 给定值Ug 被控制量: 加热炉的温度 扰动量： 加热炉内部温度不均匀或坏境温度不稳定等外部因素 被控制对象：加热器 控制器： 放大器、发动机和减速器组成的整体 （2）工作原理： 给定值输入量Ug和反馈量Ur通过比较器输出 U， 经放大器控制发动 机的转速n，再通过减速器与调压器调节加热器的电压U来控制炉温。 T Ur U Ud n Uc U T 7. （1）结构框图 略 给定输入量：输入轴r 被控制量： 输出
2、轴c 扰动量： 齿轮间配合、负载大小等外部因素 被控制对象：齿轮机构 控制器: 液压马达 （2）工作原理： c Ue Ug i m c第二章掌握系统微分方程，传递函数(定义、常用拉氏变换)，系统框图化简；1. (a)将（2）式带入（1）式得：拉氏变换可得整理得 1.(b)将（2)式代入（1）式得拉氏变换得整理得2.1）微分方程求解法中间变量为，及其一阶导数，直接化简比较复杂，可对各微分方程先做拉氏变换移项得可得2）复阻抗法解得：3.分别以m2,m1为研究对象（不考虑重力作用）中间变量含一阶、二阶导数很难直接化简，故分别做拉氏变换消除Y1中间变量10.系统框图化简： 11.系统框图化简：第三章掌
3、握时域性能指标，劳斯判据，掌握常用拉氏变换-反变换求解时域响应，误差等2. （1）求系统的单位脉冲响应2.(2)求系统的单位阶跃响应，和单位斜坡响应 9.解：由图可知该系统的闭环传递函数为又因为：联立1、2、3、4得所以10.解：由题可知系统闭环传递函数为当k=10时，=10rad/s; =0.5;所以有当k=20时，=14.14rad/s; =0.35;所以有当0k2.5时，系统为欠阻尼，超调量%随着K增大而增大，和峰值时间随着K增大而减小；其中调整时间不随k值增大而变化；14.(1)解，由题可知系统的闭环传递函数为14.(2)解，由题可知系统的闭环传递函数为20.解：由题可知系统的开环传递
4、函数为当输入为单位阶跃信号时，系统误差的拉氏变换为25.解：由题可知系统的开环传递函数为当输入为给定单位阶跃信号时，系统在给定信号下误差的拉氏变换为当输入为扰动信号时，系统扰动信号下误差的拉氏变换为第四章 根轨迹法掌握轨迹的概念、绘制方法，以及分析控制系统4-2（2）G(s)= ;解：分析题意知：由s(0.2s+1)(0.5s+1)=0得开环极点s1=0,s2=-2,s3=-5。（1）根轨迹的分支数等于3。 （2）三条根轨迹的起点分别是实轴上的（0，j0）,(-2, j0),(-5, j0),终止点都是无穷远处。 （3）根轨迹在实轴上的轨迹段：-2,0段和-,-5段。 （4）根轨迹的渐近线：由
5、 n=3,m=0 渐近线与实轴的交点（5）根轨迹与实轴的分离点:A(s)=s(0.2s+1)(0.5s+1) B(s)=1由 解得：s1= s2=(舍去)根轨迹如图所示jw(3) G(s) =解：分析题意知：由s(s+2)( s+3)=0得开环极点s1=0,s2=-2,s3=-3。由k(s+2)=0 得开环零点为s=-2。（1）根轨迹的分支数等于3。 （2）三条根轨迹的起点分别是实轴上的（0，j0）,(-2, j0),(-5, j0),终止是（-2，j0）和无穷远处。 （3）根轨迹在实轴上的轨迹段：-3,0段。 （4）根轨迹的渐近线：由 n=3,m=1 渐近线与实轴的交点（5）根轨迹与实轴的分
6、离点:A(s)=s(s+2)( s+3) B(s)=k(s+2)由 解得：s1= s2=-2 (舍去) s3=其中s1=s2=-2s 是因为闭环特征方程的根恒有一根s=-2 分离点取s= 根轨迹如图所示jw4-3 G(s)H(s)= ;解：分析题意知：由s2(s+2)( s+5)=0得开环极点s1=s2=0, s3=-2, s4=-5。（1）根轨迹的分支数等于4。 （2）三条根轨迹的起点分别是实轴上的（0，j0）,(-2, j0),(-5, j0),终止点都是无穷远处。 （3）根轨迹在实轴上的轨迹段：-5,-2段。 （4）根轨迹的渐近线：由 n=4 m=0 渐近线与实轴的交点（5）根轨迹与实轴
7、的分离点:A(s)=s2(s+2)( s+5) B(s)=1由 解得：s1= s2=-4 s3=(舍去)根轨迹如图所示jw4-4（2）G(s)= ;解：分析题意知：由s(0.1s+1)( s+1)=0得开环极点s1=0,s2=-1,s3=-10。（1）根轨迹的分支数等于3。 （2）三条根轨迹的起点分别是实轴上的（0，j0）,(-1, j0),(-10, j0),终止点都是无穷远处。 （3）根轨迹在实轴上的轨迹段：-1,0段和-,-10段。 （4）根轨迹的渐近线：由 n=3,m=0 渐近线与实轴的交点（5）根轨迹与实轴的分离点:A(s)=s(0.1s+1)( s+1) B(s)=1由 解得：s1
8、=0.49 s2 (舍去)根轨迹如图所示jw闭环特征方程：s(0.1s+1)(s+1)+K=0 将 s=jw代入得 10w-w3=0 (1) -11w2+10K=0 (2)解得 K=11K11时系统不稳定4-6 G(s)= ;解：分析题意知：由s(s+3)( s+7)=0得开环极点s1=0,s2=-3,s3=-7。（1）根轨迹的分支数等于3。 （2）三条根轨迹的起点分别是实轴上的（0，j0）,(-3, j0),(-7, j0),终止点都是无穷远处。 （3）根轨迹在实轴上的轨迹段：-3,0段和-,-7段。 （4）根轨迹的渐近线：由 n=3,m=0 渐近线与实轴的交点 （5）根轨迹与实轴的分离点:
9、A(s)=s(s+3)( s+7) B(s)=1由 解得：s1=-1.3 s2=-5.4 (舍去)根轨迹如图所示jw闭环特征方程：s(s+3)(s+7)+k=0 将s=jw代入得21w-w3=0 (1)k=10w2 (2)得 k=210 k210 系统稳定再将s=-1.3代入闭环特征方程得 k=12.612.6k210时系统具有欠阻尼阶跃响应。第五章 频率特性法掌握频域特性的概念、奈奎斯特图和对数幅频特性特图（伯德图）；掌握最小相位系统求传递函数；频域实验法确定传递函数；掌握奈奎斯特判据；相角裕量，幅值裕量；频域特性与系统性能关系，及频域性能指标等5-2 （1） G(s)=;解：分析题意知：G
10、(jw)=A(w)= （也对，但乘进去化简的过程容易出错！）（建议采用复数乘法运算的原则，幅值相乘，相角相加！）w=0时 A(w)= w=时 A(w)=0 开环幅相频特性曲线如图所示：ReIm（注意要标出w从0到无穷变化的方向）5-3 G(s)=解：分析题意知G(jw)=G1(jw)G2(jw)其中：G1(jw)=G2(jw)= 转折频率为 wt2=开环对数频率特性曲线如图所示:L(w)/dB-20dB/dec10-900-18005-4；解 分析题意知：由此求得幅频特性为 将A(2)=5 代入A(w)得 K=245-5(a)解 分析题意知对数相频特性曲线如图所示：-1800(b)解 分析题意
11、知对数相频特性曲线如图所示：-900-27005-8(a)解 分析题意知v=1 要补花半圆,补画后图形如图所示0+0_-1N+=1 N-=1 P=1系统不稳定(b) N+=1 N-=1 P=1系统不稳定(c) v=1 要补花半圆,补画后图形如图所示00+-1P=0 而N+=0 N-=1/2 曲线在-1左侧有穿越 系统不稳定（注意：1/jw 由0-到0+的过程中，相角由90变为-90度变化为180度，而根据对称性从0开始相比与0+相角增加90度）5-11解 分析题意知画出对应的开环幅相频特性曲线ReIm10-1N+=0 N-=0 P=0系统稳定5-13解 分析题意知将G(jw)化为 G(jw)=P(w)+Q(w)j 令 Q(w)=0 得 w=当 K=10时 Kg=再令 |G(jw)|=1 得 wc=0.7488=48.90系统稳定当 K=100时Kg=再令 |G(jw)|=1 得 wc=3.0145=1.60系统稳定（注意角度变化，逆时针旋转角度增加，顺时针旋转角度减小！）5-16解 分析题意知 财务盈利能力分析采用的主要评价指标包括静态评价指标和动态评价指标两类。其中静态评价指标主要有投资回收期，投资利润率，投资利税率和资本金利润率；动态评价指标主要有投资回收期，净现值、净现值率，内部收益率。
