考研851 自动控制原理
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北方工业大学期末试题(IMG_20170601_191934)

三、(10分)

如果第二题中的表示的开环传函对应仪的单位反馈的闭环系统,系统输入信号为 \(r(t) = 2 + 4t\),稳态误差是多少?

\[G_{K}(s) = \dfrac{10}{s(10s+1)(0.1s+1)}\]

(手写解答)

系统为三阶:闭环特征方程 \(D(s) = 1 + G_K(s) = 0\)

即:\(D(s) = s(10s+1)(0.1s+1) + 10\)

\(= s^3 + 10.1s^2 + s + 10 = 0\) 不稳定

无稳态误差

I 型系伩:对斜坡输入 \(e_{ss} = \dfrac{4}{K_v}\)

四、(15分)

已知一阶系统和二阶系统的零、极点图如下,

(1)试分别写出他们的闭环极点;

(2)分别概略绘制它们的阶跃响应曲线;

(3)在二阶系统的图上标出系统的阻尼角和阻尼比的大小

图:零极点图

(手写解答)

(1) 一阶:\(P_{11}^1\): \(P = -1\)

二阶:\(P_{1,1}^2\): \(P = -1 \pm 1.732j\)

(2)

图:阶跃响应曲线

(3) \(\zeta = \cos\beta = \dfrac{1}{\sqrt{1^2 + 1.732^2}} = \dfrac{1}{2}\)

五、(10分)

已知某单位负反馈最小相位系统的开环 Nyquist 曲线如图所示,判断

1)判断该系统的稳定性

2)在图上标出该系统的相角裕量,截止频率

3)根据图形曲线分析:这个系统开环传递函数包含几个积分环节?可能由哪些环节构成?

图:Nyquist曲线

六、(30分)选择题,每题2分

(1)以下说法正确的是 B

a) 开环系统稳定的,其闭环系统一定稳定。

b) 开环系统稳定的,其闭环系统不一定稳定

c) 闭环系统稳定,则其开环系统一定稳定

d) 以上均不正确。

(2)以下 Nyquest 稳定判据的表述,正确的是 B

a)开环稳定的系统,半闭合幅相曲线包围 (-1,j0) 点时,闭环系统稳定

(注:本题(2)选项内容随页面截断,b/c/d选项未显示在本图中)


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