2017~2018第二学期自动控制原理平时作业答案VIP专享VIP免费

《 自动控制原理答案》 第 1 页 （共 6 页） 1． 试将下列系统的结构图化简，求传递函数（本题10 分） （说明：本题考查对 第二章第三节 系统结构图化简及等效变换的掌握程度，该类题目有两种求解方法。第一种求解方法可参见课本44~ 47 页的例题2-11、2-12、2-13 等。第二种方法可利用 46 页公式 2-82，两种方法结果一样。） 答案：方框图化简过程如下： 12323121233( ) =(s)1+++（）G G GY sRG G HHG G G H 2. 已知单位反馈系统的开环传递函数如下，试确定使系统稳定的开环放大系数K的取值范围。（本题10 分） ( )(1)(5)KKGss ss 《 自动控制原理答案》 第 2 页 （共 6 页） 解：系统的特征方程为：(1)(5)+0s ssK，即：05623Ksss。 列劳斯表列劳斯表 60630651023sKsKss 系统稳定必须满足 00630kK 300 K所以： 3.已知单位负反馈系统开环传递函数210( )+（s2）G ss。（本题20 分） 1）试判断该系统属于几型系统。 2）系统的开环放大系数K 是多少？ 3）试判断该系统是否稳定。 4）试求在输入信号2( )5r tt 作用下，系统的稳态误差是多少。 （说明：本题考查对第三章第六节 稳态误差相关知识的理解和计算。可参见课本105 页表3-6 的总结及例题3-16。） 解答：1）该系统有两个积分环节，是Ⅱ型系统。 2）将传递函数等效变形为： 25( )1 +12（s ）G ss，可知系数K =5 3) 闭环特征方程为：32+2100ss，利用劳斯判据可知系统不稳定，。 4）由 3）可知系统不稳定，不存在稳态误差，或稳态误差为无穷大。 4. 某二阶系统的结构图如图(a)所示，该系统的单位阶跃响应如图(b)所示。（本题20分） 1）试计算该系统的性能指标：稳态值、超调量； 2）试确定系统参数K1，K2 和a。 《 自动控制原理答案》 第 3 页 （共 6 页） （说明：本题考查对第三章第四节 二阶系统性能指标计算的掌握。对关键参数n ——无阻尼振荡角频率， ——阻尼系数，以及重要指标超调量%、峰值时间pt，稳态值  c 的理解和应用。可参见课本81~82 页的相关公式和相关例题） 解答： 1）由图可得二阶系统的性能指标峰值时间1pt，最大超调量4-3%=33.3%3，稳态值  c3。 2）根据题意可得二阶系统的闭环传递函数应为：1221( )aK KsssK 根据计算公式有： 2/ 12200%33.3%111=lim(s)R(s)lim(s)3...