1、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、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
3、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1 min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(s)=1/(Ts+1), 当输入单位阶跃信号时, 经15 s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,
4、 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%16%, ts=6 s(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)=
5、s+1。 试求满足0.707时的值。 3.9 一闭环系统的动态结构如习题3.9图所示。 求当%20%, ts=1.8 s(5%误差带)时, 系统的参数K和的值。 3.10 闭环系统的结构如习题3.10图所示。 若要求=0.707, 则参数应如何选择。 3.13 已知系统结构如习题3.13图所示。 问取值多少, 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, 试确定和K的取值。 3.17 系统的结构如习题3.17图所示。 欲保证=0.7且单位斜坡函数输入时稳态误差ess=0.25, 试确定K和的取值。 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。
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