考研851 自动控制原理
真题 · image

七、(15分) 离散系统如图所示。输入单位阶跃响应\(r(t)=1\),求\(C(z)\)

(z变换提示\(\dfrac{1}{s+a} \to \dfrac{z}{z-e^{-aT}}\)\(e^{0.2}=1.22\))

图:七题离散系统方框图

图中:\(r(t)\) 经比较环节(负反馈)后,经采样开关(\(T=0.1\))采样,输入到 \(\dfrac{1-e^{-sT}}{s}\) 环节,再经 \(\dfrac{10}{s-2}\) 环节,输出 \(c(t)\),并反馈回比较环节。

八、(20分) 已知最小相位系统如图所示

图:八题最小相位系统方框图

图中:\(r(t)\) 经比较环节(负反馈)后,经 \(G_c(s)\) 环节,再经 \(\dfrac{100}{s(s+10)}\) 环节,输出 \(c(t)\),并反馈回比较环节。

(1) 绘制\(G_c(s)=1\)时的开环伯德图,求开环截止频率和相角裕量

(2) 已知:

\[G_{C1}(s) = \dfrac{K(\tau s+1)}{Ts+1}, \tau > T > 0, K>0\]
\[G_{C2}(s) = \dfrac{K(\tau s+1)}{Ts+1}, T > \tau > 0, K>0\]
\[G_{C3}(s) = \dfrac{K(\tau s+1)}{STs+1}, \tau > 0, K>0\]

(注:\(G_{C3}(s)\)分母"\(STs+1\)"中"\(Ts+1\)"部分有红笔划改痕迹,原印刷体存疑,按原样转写)

请从中选择一个合适的校正装置,使系统对斜坡输入的稳态误差为0,说明选择理由。该校正环节的加入会对系统性能产生哪些影响

怎样选择该校正环节的参数,使系统性能达到最佳

(红笔手写批注,原页面下方):

此时\(G(s) = \dfrac{10K(\tau s+1)}{s^2(0.1s+1)}\) = Ⅱ型系统,对斜坡输入误差为0

相当于在系统中增加了一个开环零点、和开环极点。极点可提高系统的稳态性能。零点可以缓和极点对系统稳定性产生的(不利影响,字迹被裁切,后续内容不可见)