考研851 自动控制原理
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34、解析:\(\tau \geq \dfrac{1}{3}\)

【分析】劳斯判据即可

35、解析:19.5

【分析】闭环主导极点 \(s=-1\),用模值条件得:\(k^*=2\),但此时号外俩个闭环极点距离 \(s=-1\) 的距离比较近,所以 \(s=-1\) 不能称为主导极点。 其次,令 \(s=-1\pm jw\),将 \(s\) 代入 \(D(s)\),令实部虚部分别为零,可得:\(k^*=19.5\)

36、解析:\(\dfrac{15s+6}{(s+0.2)(s+0.5)}\)

【分析】 \(G(s)=L[g(t)]=\dfrac{10}{s+0.2}+\dfrac{5}{s+0.5}=\dfrac{15s+6}{(s+0.2)(s+0.5)}\)

37、解析:不变

38、解析:1s:\(c(t)=\sqrt{2}\sin(3t-45°)\)

【分析】

\[\phi(s)=\dfrac{G(s)}{1+G(s)}=\dfrac{2}{s+3}=\dfrac{2}{3}\times\dfrac{1}{\frac{1}{3}T+1},\ \dfrac{T}{T}+\dfrac{1}{3},\ t_s=3T=1s\]
\[\phi(j\omega)=\dfrac{2}{j\omega+3}\quad \phi(j2)=\dfrac{1}{3}(1-j)\quad A(3)=\dfrac{xjk+\sqrt{2}}{3}\quad \varphi(2)=-45°,\ \therefore c(t)=\sqrt{2}\sin(3t-45°)\]

39、解析:\(c(t)=20-25e^{-1.2t}\sin(1.6t+53.1°)=20[1-1.25e^{-1.2t}\sin(1.6t+53.1°)]\)

单位阶跃响应通式为:

\[c(t)=1-\dfrac{e^{-\xi w_n t}}{\sqrt{1-\xi^2}}\sin\left(w_n\sqrt{1-\xi^2}\,t+\beta\right)\]

则可得:

\[\begin{cases} x_i\sqrt{1-\xi^2}=1.6 \\ \beta=\arccos\xi=53.1° \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} \xi=0.6 \\ x_n=2 \end{cases}\]

所以闭环传递函数为:

\[\phi(s)=\dfrac{w_n^2}{s^2+2\xi w_n+w_n^2}=\dfrac{4}{s^2+24s+4}\]

40、解析:\(\Phi(j\omega)=\dfrac{36}{(j\omega+4)(j\omega+9)}\)

系统的闭环传递函数为

\[\Phi(s)=\dfrac{H(s)}{R(s)}=\dfrac{\dfrac{1}{s}-\dfrac{1.8}{s+4}+\dfrac{0.8}{s+9}}{\dfrac{1}{s}}=\dfrac{36}{(s+4)(s+9)}\]

\(s=j\omega\),可得系统闭环频率特性为 \(\Phi(j\omega)=\dfrac{36}{(j\omega+4)(j\omega+9)}\)

41、解析:比例-微分控制、测速反馈控制

42、解析:负实部的共扼复根、欠阻尼、相等的负实根、临界阻尼、不相等的负实根、 过