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1、word自动控制原理作业1、下图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理，并画出系统方框图。2、下图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。3、用离心调速器的蒸汽机转速控制系统如图所示。其工作原理是：当蒸汽机带动负载转动的同时，通过圆锥齿轮带动一对飞锤作水平旋转。飞锤通过钱链可带动套筒上下滑动，套筒内装有平衡弹簧，套筒上下滑动时可拨动杠杆，杠杆另一端通过连杆调节供汽阀门的开度。在蒸汽机正常运行时，飞锤旋转所产生的离心力与弹簧的反弹力相平衡，套筒保持某个高度，使阀门处于一个平衡位置。如果由于负载增大使蒸
2、汽机转速下降，则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动，并通过杠杆增大供汽阀门的开度，从而使蒸汽机的转速回升。同理，如果由于负载减小使蒸汽机的转速增加，则飞锤因离心力增加而使套筒上滑，并通过杠杆减小供汽阀门的开度，迫使蒸汽机转速回落。这样，离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响，使蒸汽机的转速保持在某个期望值附近。指出系统中的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图4、电压调节系统如图所示：分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。L11 / 135、下图为函数记录仪函数记录仪是一种通用记录仪，它可以在直角坐标上自动描绘两个电量的函数关系。同时，记录仪还带有走纸机构，
3、用以描绘一个电量对时间的函数关系。请说明其组成、工作原理。并画出系统方框图。6、下图为火炮方位角控制系统原理图，请说明其工作原理，并画出系统方框图C(s)7、试用梅逊公式法化简下面动态结构图，求如图所示系统的传递函数R(s)H1.C(s)8、试用梅逊公式法求如图所示系统的传递函数R(s)wordC(s)9、方框图如图所示，用梅逊公式化简方框图求R(s)。# / 1310、已知系统方程组如下：Xi(s)Gi(s)R(s)Gi(s)G7(s)G8(s)C(s)X2(s)G2(s)Xi(s)G6(s)X3(s)X3(s)X2(s)C(s)G5(s)G3(s)C(s)G4(s)X3(s)C(s)试绘制
4、系统结构图，并求闭环传递函数R(s)11、系统的微分方程如下:xi(t)r(t)c(t)ni(t)X2(t)Kixi(t)X3。)X2(t)X5。)T dX，(t)dtX3 (t)X5(t)X，(t)K2n2(t)K3X5(t)2d2c(t)dc(t)2dt2dt式中Ki、K2、K3、T为常数，r为指令，Q、为干扰，c为被控量。试建立系统的动态结构图，并分别求传递函数C(s)/R(s)、C(s)；Ni(s)、C(s)Nz(s)C(s)C(s)i2、求如图所示方框图的传递函数R(s)和E(s)13、某控制系统的方框图如图所示，试求(1)该系统的开环传函Gk(s)、闭环传函Cs)和误差传函-Els
5、)。R(s)R(s)若保证阻尼比=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ess=0.25，求系统参数K14 .控制系统方块图如图所示:(1)当a=0时，求系统的阻尼比，无阻尼自振频率n和单位斜坡函数输入时的稳态误差;(2)当=0.7时，试确定系统中的a值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差15 .设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)若要求闭环特征方程的根的实部均小于-1,问K值应取在什么X围?16、典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如图二所示，试确定系统的闭环传递函数。17、单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)s(s240s100)(1)试确定使系统稳定的开环增益K、阻尼比的X围(2)若2,并保证
6、系统的极点全部位于s1的左侧，试确定此时的开18、环增益K的X围。已知系统的结构图如图所示:(D当Kf0、Ka10时，试确定系统的阻尼比、固有频率n和单位斜坡输入时系统的稳态误差。(2)若使0.6,单位斜坡输入下系统的稳态误差ess0.2,试确定系统中Kf的值，此时放大系数Ka应为何值。19、设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)K，要求系统响应单位匀s(0.04s1)速信号的稳态误差ess1%及相角裕度45,试确定串联迟后校正环节的传递函数20、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=00s(0.1s1)(1)分析说明内反馈Kfs的存在对系统稳定性的影响。试设计串联校正环节，使系统的相角裕
7、度不小于45，剪切频率不低于50rad/s。21、设控制系统的结构图如图所示：(2)计算静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数，并说明内反馈Kfs的存在对系统稳态误差的影响。22、单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线Lo()如图所示，采用串联校正，校正装置的传递函数 Gc(s)ss-11310110.3100JdBDU4口20n11coU5,n0.1031310LOO30。-XUten、-uu开环对数幅频特性曲线(1)写出校正前系统的传递函数G0(s)；(2)在上图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线L()；(3)求校正后系统的截止频率c和相角裕度。23、某系统的开环对数幅频特性如
8、图所示，其中虚线表示校正前的，实线表示校正后的。要求：(1)确定所用的是何种串联校正方式，写出校正装置的传递函数Gc(s);(2)确定使校正后系统稳定的开环增益X围；(3)当开环增益K1时，求校正后系统的相角裕度和幅值裕度h。24、已知系统结构如图所示，采样周期T0.2s。求系统稳定时K的取值X围。R(s)T C(s)s(10.1s)25、离散系统结构图如下图所示，采样周期T1。圜人宣HUr(1)写出系统开环脉冲传递函数G(z)；(2)确定使系统稳定的K值X围；26、试求E(S)/(,3)的z变换。s(s1)(s2)27、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=200s(0.1s1)试设计串
9、联校正环节，使系统的相角裕度不小于45，剪切频率不低于50rad/s。28、设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)K，要求系统响应单位s(0.04s1)匀速信号的稳态误差ess1%及相角裕度45,试确定串联迟后校正环节的传递函数。29、系统不可变部分的传递函数为:Go(s)Kvs(0.1s 1)(0.2s 1)要求满足性能指标：(1)系统型别v1(2)开环增益Kv25s1(3)剪切频率c2.5rad/s(4)相角裕度400试确定合适的校正环节30、某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。要求1、写出系统开环传递函数；2、利用相角裕度判断系统的稳定性；(2)判定闭环系统的稳定性;(3)如果输
10、入信号r(t) t时，求系统在输入信号作用下的稳态误差32、已知最小相位系统的开环传递函数 该系统开环传递函数。Bode图的对数幅频特性如图所示，试求33、已知最小相位系统Bode图的渐近幅频特性如图所示，求该系统的开环传递函数。34、某系统的结构图和Nyquist图如图(a)和(b)所示，图中1S3G(s)rH(s)1不s(s1)(s1)试判断闭环系统稳定性，并决定闭环特征方程正实部根的个数。35、设某控制系统的开环传递函数为75(0.2s1)G(s)H(s)=J-s(s16s100)试绘制该系统的Bode图，并确定剪切频率c的值。36、已知最小相位系统Bode图的渐近幅频特性如下图所示，求
11、该系统的开环传递函数。37、已知最小相位开环系统的渐进对数幅频特性曲线如图3所示，试:(1)求取系统的开环传递函数(2)利用稳定裕度判断系统稳定性38、已知最小相位系统Bode图如图3所示，试求系统传递函数39、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),试用根轨s(s1)(0.5s1)迹法分析系统的稳定性，确定若系统稳定K的取值X围。40、单位反馈系统的开环传递函数为G(s)K(2S41)(s1)号1)试绘制系统根轨迹，并确定使系统稳定的K值X围。41、单位反馈系统的开环传递函数为G(s)s(s 3)2(1)绘制K*0时的系统根轨迹(确定渐近线，分离点，与虚轴交点)；(2)确定使系统满足01
12、的开环增益K的取值X围；(3)定性分析在01X围内，K增大时，%,ts以及r(t)t作用下ess的变化趋势(增加/减小/不变)42、设系统开环传递函数为*K2s(s 3)(s2 2s 2)G(s)H(s)试绘制闭环系统的概略根轨迹；并确定系统稳定时K的取值X围。43、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)s(s 1)(0.5s 1)试用根轨迹法分析系统的稳定性，若主导极点具有阻尼比0.5 ,求系统的性能指标、ts。44、某单位负反馈系统的开环传递函数为:G(s)(s a)2 一 一s(s 2s 2)45、如图所示的二阶系统中，Ki和K2是两个待定参数。为使闭环系统的阻尼比0.6,并且在输入信号r(t)t的情况下稳态误差ess0.1,求：Ki和L的值。45、1、试求使系统稳定的K值；2、若r(t)=2t+2时，要求系统的稳态误差为0.5,问K应取何值。
