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1、自动控制原理计算题题库1某系统结构如图二所示，求系统的开环传递函数和闭环传递函数。当C值为 200时，求R的值。图二2已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=系统输入量为r(t),(s +1)( s + 3)输出量为C(t)，试求：当r(t)=1(t)时，输出C(t)的稳态值和最大值；(2)为了减少超调量，使阻尼比等于0.6，对系统实施速度反馈控制，试画出速度 反馈系统方框图，并确定速度反馈系数。3已知系统的开环传递函数G (s) H (s) =K为保证系统稳定，并且s( s + 2)( s +10)在r(t)二1(t) + 2(t)作用下的稳态误差e dB6系统微分方程如下：试画出结构图并
2、求传递函数Cs)x = r cix = x k c32 HT x = kx x1 2 1 2T c + c = k x22 37 某系统的结构图如图所示，图中放大器参数k =4 ,电动机参数 pk = 1, T = 0.1 秒，T = 0.01 秒，dmd(1) 求系统的单位阶跃响应及其c %, t和e ；sss(2) 如要求稳态误差小于或等于5% (e 50巴二9戊）,幅侄裕度h 10db，对单位斜坡的输入信号的稳态误差e = 0.05。ss19位置随动系统的结构图如图所示。（1）求系统（a）的无阻尼自然振荡频率和阻尼比g，并确定系统（a）的n单位阶跃响应。及系统的稳态性能和动态性能。（2）
3、要使系统（b）的阻尼比g = 0.5，求K的值和的值，并确定系统（b）/ n的单位阶跃响应。及系统的稳态性能和动态性能。（3）比较系统（a）和系统（b），说明速度反馈的作用。（注：稳态性能指求e ,e ,e ，动态性能指求c %,t （A = 0.05）。ssp ssv ssas20某系统的结构图如图所示，求系统的开环传递函数和闭环传递函数。当C值为200时，求R的值。21已知系统的动态结构图如图所示，当r(t) = R -l(t), n(t) = R -l(t)时，求系1 2统的稳态误差。(已知闭环系统稳定)22 已知系统的特征方程式为s6 + 2s5 + 8s4 +12s3 + 20s2
4、+16s +16 = 0，试求(1)在右半s平面的闭环极点个数。(2)闭环极点为虚数的值。23设控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)二k(s + 2)，试在s平面上绘制系 s 2 + 2 s + 3统根轨迹的大致图形。并分析系统的振荡特性。24试分别用极坐标图和对数坐标图表示某稳定系统的相角裕量和幅值裕量。(系统的开环传递函数用G(s)H(s) =10(s +1) 表示)s 2 (0.02s +1)225已知一单位负反馈最小相位系统的固有部分及串联校正装置的对数幅频特性L丄如图所示：0 c1. 写出相应的传递函数G (s),G (s)；0c2. 在图中分别画出系统校正后的对数幅频特性L(w
5、 )及相频特性()，帥()只要求大致形状3. 写出校正后的系统传递函数G(s)；4. 分析G (s)对系统的作用。26求图示系统的传递函数C(% (s)。527已知某单位反馈系统的开环传递函数为G (s)=s (s + 5)1. 试求出该系统的单位阶跃响应的起调量和调整时间，并画出阶跃响应的 大致 图形，在图上表出性能指标t ,t ,t，b %的定义(A取5%)；p v s2为了改善系统性能，对该系统实施速度反馈，试画出速度反馈系统的方 块图。为使系统的阻尼比为0.7,速度反馈系数为多少？28设某控制系统如图所示，误差定义为e(t) = r(t) - C(t)，试选择参数z和b的值，使系统对速
6、度输入信号r(t) = a(t)的稳定误差为0。3-2十b乔+1畑+1)29该控制系统的结构如图，现在为了使系统特征方程的根的实数部分小于-1, 试确定传递函数k的数值范围。Ks(s + 3)(s + 5)30设单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)二k *(s + 2)2( s + 3)，试作出相应的根轨迹图，确定使系统的开环放大倍数k 2且系统增益裕度 3的k*值的范围。31已知单位负反馈的开环传递函数如下：试画出极坐标图，要求画出相角裕量G (s)=和幅值裕量。.100s(0.2s +1)2.G (s) = 10( s +1)32已知某单位负反馈系统，矫正前的开环传递函数为G(s
7、)=100s(0.1s +1)，矫正后的开环传递函数为G(s)=试求:100(1 + 00447s)s(0.1s +1)(1 + 0.0112 s)1. 矫正前后系统的静态速度误差系数，穿越频率W及相位裕度。c2. 矫正装置是那种类型？3. 说明矫正后的系统，哪些方面的特性得到了改善？哪些方面会 多出新 问题？33控制系统的结构如图所示，k和k分别为前向通道和反馈通道的增益常数,1 2现要求系统的前向通道的传递函数为C旦=100(s+10，试确定满足此要求 E(s) s(s + 5)(s + 20)的k和k的值以及反馈通道的传递函数H(s)。1 234已知某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)
8、二諾万，(1) 试求该系统在单位阶跃信号作用下的超调量和调整时间(A取b%)；(2) 为了使系统阻尼比为0.7,对系统实施速度反馈，试画出速度反馈的系统方 块图，并求出速度反馈系数；画出单位阶跃响应的大致图形，在图上标出性能指标t ,t ,t ,b%的定义。 p r s35 已知一稳定系统的闭环传递函数为0(s) =a 1s + a0，误差sn + a sn-1 +a s + an-110定乂为e(t) = r(t) - c(t)，试求系统对输入为r(t)=尺0 + R/ + 2-12时，系统的稳态2ess36设单位反馈系统的开环传递函数为G(s) = k ，若要求闭环特 s( 1 + s 3
9、)( 1 + s 6)征方程的根的实部均小于-1,问k值应取在什么范围内？如果要求实部均小于-2, 情况又如何？37用根轨迹法确定图示系统无超调的k值范围。RG)g疋(0.2% + 1)C(s)律 s(0.5s + l)*38设单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=竺也,试确定使相角裕量等于45s 2时的a值。39对于图示的二阶系统，试画出开环 闭环频率特性的Bode图。在Bode图上 标出代表频域性能指标的W （开环截止频率）Y （相角裕量）谐振峰值M及 cr带宽频率o，并定性说明这四个参数与时域性能的关系。b（01二C（s）（0.2占 + 1）（0.4占十1）42设系女口图所示统结构，试确定闭环系统稳定时k和k的可调范围。243设某系统的开环传递函
