控制工程基础期末试卷

控制工程基础本科生考试试题 考试课程 控制工程基础 (A 卷） 2024 年 6 月 14 日1. 设有一个系统如图 1 所示,k1=1000N/m， k2=2000N/m, D=10N/(m/s），当系统受到输入信号 的作用时,试求系统的稳态输出。（15 分）图 12。 设一单位反馈系统的开环传递函数为现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图 2 所示。若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量,加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置？系统的相角裕量约增加多少？（10 分)（a）（b） (c）图 23。 对任意二阶环节进行校正，如图 3,假如使用 PD 控制器，KP， KD均为实数,是否可以实现闭环极点的任意配置？试证明之.（15 分）图 34。 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。经过测试,得知闭环系统的单位阶跃响应如图 4 所示。问：(1) 系统的开环低频增益 K0是多少?（5 分）（2) 假如用主导极点的概念用低阶系统近似该系统,试写出其近似闭环传递函数；（5分)（3）假如采纳 PI 形式的串联校正,KI在什么范围内时，对原开环系统相位裕量的改变约在之间？(5 分)图 45．已知计算机控制系统如图所示,采纳数字比例控制，其中 K〉0。设采样周期 T=1s图 5（1)试求系统的闭环脉冲传递函数； （5 分)（2）试推断系统稳定的 K 值范围； （5 分)（3)当系统干扰时，试求系统由干扰引起的稳态误差。 （5 分）6．针对本学期直流电动机位置伺服系统教学实验，基本原理图见图 6，其中，电枢控制式直流电动机电枢电阻为 1.7Ω,电感为 3。7mH,反电势系数 Ce 为 0.213V/（rad/s),力矩系数Cm 为 0.213Nm/A ， 等 效 到 电 动 机 轴 上 的 总 转 动 惯 量 为 392×10—6Nms2, 设R2=470KΩ，α=0。9,速度调节器传递函数为 6,电流调节器传递函数为，功放 Kpwm=1，霍尔电流传感器传递函数为 2V/A,β=0.8，测速机传递系数为 24V/1000rpm，数字电位计传递系数为 0。243V/rad，（1)以 upi作为输入，以 x 作为输出,画出系统对应的方块图，并注出每个方块输入输出端的量纲表达；（12 分）（2）对于图 6 所示系统，电流调节器假如采纳 P 校正或 PI 校正，该位置伺服系统型次是否改变?速度调节器采纳 P 校正或 PI 校正，该位置伺服系统型次是否改变？试说明之；(5 分)（3）试改变位置环校正形式或参数,使当输入斜坡信号时,引起的位置误差为零; (5分）(4）电位器 β...