自动控制原理练习题全大题.docx

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自动控制原理练习题全大题

1.1什么是系统？

什么是被控对象？

什么是控制？

1.2什么是自动控制？

它对人类活动有什么意义？

1.3试列举几个日常生活中的开环控制系统和闭环控制系统，并说明它们的工作原理。

1.4自动控制系统主要由哪几部分组成？

各组成部分有什么功能？

1.5试用反馈控制原理来说明司机驾驶汽车是如何进行线路方向控制的，并画出系统方框图。

1.6洗衣机控制系统的方框图如习题1.6图所示，试设计一个闭环控制的洗衣机系统方框图。

2.1试列写出习题2.1图中各电路的动态方程。

2.2试求习题2.2图所示有源网络的传递函数。

2.3试求习题2.3图所示有源网络的传递函数。

2.4试用拉氏变换变换下列微分方程（初始值为0）。

2.5系统的微分方程如下：

式中,T1、T2、K1、K2、K3均为正的常数，系统的输入量为r（t），输出量为c（t），试画出动态结构图，并求传递函数C（s）/R（s）。

2.6系统微分方程如下：

x1（t）=r（t）-c（t）-n1（t）

x2（t）=K1x1（t）

x3（t）=x2（t）-x5（t）

式中,T、K1、K2、K3均为正常数。

试建立以r（t）、n1（t）和n2（t）为输入量，c（t）为输出量的系统动态结构图。

2.7试将习题2.7图所示的动态结构图转换为信号流图。

2.8分别用等效变换及梅逊公式求解习题2.8图所示各图的传递函数C（s）/R（s）。

2.9试求习题2.9图所示系统分别在输入信号和扰动信号作用下的闭环传递函数，并求系统的总输出。

3.1设温度计需要在1min内指示出响应值的98%，并且假设温度计为一阶系统，求时间常数T。

如果将温度计放在澡盆内，澡盆的温度以10℃/min的速度线性变化。

求温度计的误差。

3.2设系统的闭环传递函数Φ（s）=1/（Ts+1），当输入单位阶跃信号时，经15s系统响应达到稳态值的98%，试确定系统的时间常数T及开环传递函数G（s）。

3.3已知系统的开环传递函数G（s）=4/［s（s+1）］，系统为单位反馈系统，求系统的单位阶跃响应。

3.4设单位反馈系统的开环传递函数G（s）=1/［s（s+1）］，试求系统的单位阶跃响应及上升时间、超调量、调整时间。

3.5已知系统的单位阶跃响应为c（t）=1-1.8e-4t+0.8e-9t，求：

（1）系统的闭环传递函数;

（2）系统的阻尼比和无阻尼自然振荡频率。

3.6已知单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如习题3.6图所示。

试确定系统的传递函数。

3.7已知单位负反馈系统的开环传递函数G（s）=K/［s（Ts+1）］，若要求σ%≤16%,

ts=6s（±5%误差带），试确定K、T的值。

3.8系统的结构如习题3.8图所示，其中Gc（s）=τs+1。

试求满足ξ≥0.707时的τ值。

3.9一闭环系统的动态结构如习题3.9图所示。

求当σ%≤20%,ts=1.8s（±5%误差带）时，系统的参数K和τ的值。

3.10闭环系统的结构如习题3.10图所示。

若要求ξ=0.707，则参数τ应如何选择。

3.13已知系统结构如习题3.13图所示。

问τ取值多少，系统才能稳定。

3.14已知系统结构如习题3.14图所示，确定系统稳定时τ的取值。

3.16系统如习题3.16图所示。

为了使系统在r（t）=t2时的稳态误差不大于1/10，同时系统要稳定,试确定τ和K的取值。

3.17系统的结构如习题3.17图所示。

欲保证ξ=0.7且单位斜坡函数输入时稳态误差ess=0.25,试确定K和τ的取值。

3.18系统的结构如习题3.18图所示。

求n1（t）=n2（t）=1（t）时，系统的稳态误差。

3.19复合控制系统如习题3.19图所示，问应怎样选择传递函数G（s），才能使系统的稳态误差为0?

3.20复合控制系统如习题3.20图所示。

其中，

求:

时系统的稳态误差。