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1、真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。题1-1 根据题图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a，b与c，d用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。解 （1）负反馈连接方式为：，； （2）系统方框图如图解所示。题1-2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。解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时
2、，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。题1-3图为谷物湿度控制系统示意图。在谷物磨粉的生产过程中，有一个出粉最多的湿度，因此磨粉之前要给谷物加水以得到给定的湿度。图中，谷物用传送装置按一定流量通过加水点，加水量由自动阀门控制。加水过程中，谷物流量、加水前谷物湿度以及水压都是对谷物湿度控制的扰动作用。为了提高控制精度，系统中采用了谷物湿度的顺馈控制，试画出系统方块图。解 系统中，传送装置是被控对象；输出谷物湿度是被控量；希望的谷物湿度是给定量。系统方框图如图解所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。2-1 已知系统传递函数 ，且初始条件为，试
3、求系统在输入作用下的输出。解 系统的微分方程为 （1）考虑初始条件，对式（1）进行拉氏变换，得 （2） 2-2 已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 ，试求系统的传递函数。解 单位阶跃输入时，有，依题意 2-3 飞机俯仰角控制系统结构图如图所示，试求闭环传递函数。解 经结构图等效变换可得闭环系统的传递函数2-4 已知系统方程组如下，试绘制系统结构图，并求闭环传递函数。解 系统结构图如图解所示。利用结构图等效化简或梅逊增益公式可求出系统的闭环传递函数为2-5 试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数。解 所以： 所以： 2-6 已知控制系统结构图如题图所示，求输入时系统的输出。解 由图可
4、得又有 则 即 2-7 试用梅逊增益公式求2-12图中结构图对应的闭环传递函数。图中有2条前向通路，5个回路3-1一阶系统结构图如图所示。要求系统闭环增益，调节时间（s），试确定参数的值。解 由结构图写出闭环系统传递函数令闭环增益， 得：令调节时间，得：。3-2电子心律起博器心率控制系统结构图如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分环节，要求： （1） 若=0.5对应最佳响应，问起博器增益应取多大？（2） 若期望心速为60次/分钟，并突然接通起博器，问1秒钟后实际心速为多少？瞬时最大心速多大？解 依题，系统传递函数为 令 可解出 将 （秒）代入二阶系统阶跃响应公式 可得 （次/秒）=（次
5、/分）时，系统超调量 =16.3% ，最大心速为（次/秒）=（次/分）3-3 机器人控制系统结构图如图所示。试确定参数值，使系统阶跃响应的峰值时间（s），超调量%。 解 依题，系统传递函数为 由 联立求解得 比较分母系数得 3-4某典型二阶系统的单位阶跃响应如图所示。试确定系统的闭环传递函数。 解 依题，系统闭环传递函数形式应为由阶跃响应曲线有： 联立求解得 ，所以有 3-5题图是电压测量系统，输入电压伏，输出位移厘米，放大器增益，丝杠每转螺距1毫米，电位计滑臂每移动1厘米电压增量为0.4伏.当对电机加10伏阶跃电压时（带负载）稳态转速为1000转/分钟，达到该值63.2%需要0.5秒。画出系
6、统方框图，求出传递函数，并求系统单位阶跃响应的峰值时间、超调量、调节时间和稳态值。解 依题意可列出环节传递函数如下比较点： 伏放大器： 电动机： (转/秒/伏)丝杠： (厘米转)电位器： (伏厘米)画出系统结构图如图解3-14所示系统传递函数为 3-6 题图是某垂直起降飞机的高度控制系统结构图，试确定使系统稳定的值范围。解 由结构图，系统开环传递函数为： Routh： S5 1 4 2K S4 1 4K K S3 -4(1-K) K S2 K S S0 K 使系统稳定的K值范围是： 。3-7 单位反馈系统的开环传递函数为为使系统特征根的实部不大于-1，试确定开环增益的取值范围。解 系统开环增益 。特征方程为： 做代换 有：Routh ： S3 1 2 S2 5 K-8 S S0 K-8 使系统稳定的开环增益范围为： 。3-8 温度计的传递函数为，用其测量容器内的水温，1min才能显示出该温度的98%的数值。若加热容器使水温按10C/min的速度匀速上升，问温度计的稳态指示误差有多大？依题意，温度计闭环传递函数由一阶系统阶跃响应特性可知：，因此有 ，得出 。系统误差定义为 ，应有 3-9 系统结构图如题3-22图所示。试求局部反馈加入前后系统的静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数。解 局部反馈加入前，系统开环传递函数为 局部反馈加入后，系统开环传递函数为 /
