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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
% A$ Z$ m0 F& ~3 k! Z/ G7 z3 l 自动控制原理 X 试 卷(作业考核 线上2) B 卷(共 4 页) 1 l: _5 L/ t! J5 Y `. X, Z
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十. P( X# e! b* M4 ^* f
得分 $ N9 C4 B; Z9 @) ^( s
: v( @0 z. u+ i$ }9 ]8 \" a一、(30分)回答下列各题1 d. d% d$ y3 n! @4 ]1 m1 ^# k% _
1、自动控制系统由哪些基本环节组成?各环节的功能是什么?(10分)
$ f# ^& h" p$ k. @0 p
$ p, G& B$ x0 J6 S! I/ B' n4 t m# W7 D: |
, d8 X2 D1 P, e% Z2 A$ P
% p( _5 J* M4 `" u" B G+ c- b; n# k2 R
1 i" ^/ V+ [. ~2 ~1 W8 m* Z& y: M9 C- `: `( v
9 i, A) ^5 y- @7 q
# ^1 u* d, P( |( r8 g6 N; Y. B" j
2、传递函数适合哪类控制系统?如何定义?(10分)
: K5 J2 ~- m4 S
4 [5 ~3 q. w3 |0 c
" S( Q2 o/ C* _- G: ^+ {5 u- M" Q% X$ Z) V9 ? \
+ s! Z* c( o* v. V' `/ b- A9 f4 E
' h1 u- O" O$ r3 S4 I3 W* g0 R- ?
8 J5 y1 N% n: |4 K' G2 I
8 J1 t$ L8 G0 e1 g4 K. I% y2 ?7 G# m; J5 o3 K3 t# C
% n/ C, C4 [9 Q$ \1 h
9 m7 Q4 _4 y+ j" R1 F7 R" `" y& g
5 k( b+ J, L3 _# k% V# ^6 S+ e/ W; P
3、通常有哪几种减小稳态误差的途径?(10分)
2 v. @% O& b) Z8 m
* f9 s6 j0 L0 }; L( K2 B3 p0 N
. M6 e0 d0 N( B- c3 u. w
9 ~$ P; o7 Z6 V8 d/ p1 ~, u, s: r7 E/ S" V
" N1 C X% Y( e* H
1 K) p' P w1 {9 T" W+ S
二、(20分)控制系统的动态结构图如图1所示,试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、 Y(s)/ N(s)。
8 r. i+ H8 D4 ~ 8 E: ~( f- t" n& e5 _
# I% G- g( G0 R8 ~6 b+ Z; O9 v8 i5 s
图1 题二图/ ~: _7 L* q. p+ u
+ x$ v6 x) Q, ^ B7 w$ ?2 n3 i3 Z
/ S: |; `7 f4 j8 R: b- b7 x" k7 @5 n: ]
; [& u0 z1 m/ h; b) \% }0 y) l' K9 [4 Z- J. J9 Z+ E* d! M
0 I% T% D& H' c3 s" @
/ b Z, A, u3 v j7 W' p: ?# e
. Y s: P: u, o2 G9 F8 ~' J( Q' }4 ]
8 ^1 s9 O( x! r- F, j* i9 e
- h6 F+ L' y$ N( ~5 G
, I1 F& K+ p2 Y+ n7 Y- O
2 L- i# k6 }- f; k% H3 [1 @: q, ]# n4 f/ q: a
# F" y; Z# ?, ]0 x. |# ^: u% e7 l& N$ m6 {3 T1 v+ H
+ A7 p1 U& ]3 u! F
2 J6 s+ z* H" d. U- g! ]
( c r7 ?" i7 h% Q/ J% @
" X- `& E, R4 n, Z* S2 e+ W2 a% L5 d6 P: A
) @; U' E- C* A% \6 c9 c5 N4 m. ?' ?
( K8 l! f- ^8 p1 e& l) d u& }) _
2 c. M. m4 P& N1 e* `! p2 x* H三、(30分)一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。1 y# P* c! Y; r- k
(1)试求当 , 时,系统的参数 及 值。( h( N3 i" G2 r2 b/ b
(2)试求上述系统的位置稳态误差系数 、速度稳态误差系数 、加速度稳态误差系数 及其相应的稳态误差。% F5 g5 {' b% K
/ C7 ^6 x" _' U, e1 ~ P5 N5 i4 O k6 ~' A3 u9 ?
图2 题三图
0 Q# z, ]/ O3 f& p1 p8 h7 J% c& i/ O* c
) d6 R6 j: j& N) {1 w3 z& a; o. E. R& \1 u3 l: X0 m
: A0 b0 n8 o B: }
; O& }3 z- D. Z( j" U0 k7 ?; _8 @8 H
; A9 f. T9 |1 d9 B; J" F. U$ x. H) h( Y! w3 e/ m4 {" `: v( a$ h m
9 |- D6 w c3 z" H- ]; S: r/ O2 q4 K, |# t% S% I- N6 O
8 ]& M4 j2 z4 _! Y# x
" @1 ^- P8 G/ _6 r
( r7 \+ X5 Q' j$ E% Q) e& B
( G3 ]- @9 W# p8 ?6 J* S( U# k/ E" L+ a0 ?% U2 S E; g8 i
* z/ k+ y# _ B) J. U- G9 Z
- q" ?# s$ h* z% [- Q- u! f' R( B6 F! ~2 `6 L# b% G! q- T
O5 m2 [" m8 ?$ c. ]- Z' G
5 z, M8 A, ?5 G) D6 b& X1 z( O( d2 ]
- U# D- e; h; o; d' T
' V* l# M7 `& V6 h5 N/ P8 \5 T& ~: L% M! L
; {( z& o( @/ M2 f# N/ |
( x p Z1 l# k' T四、(20分)已知系统是最小相位的,其开环幅相频率特性和对数幅频特性分别如图3(a)、(b)所示,试写出系统的开环传递函数,并判断闭环系统是否稳定。
2 k6 u2 T. T1 D$ ~ o
/ s# K% W/ c6 Y( d! n; i ~/ b ' x2 n9 Z" a- M( ^" { s
(a) (b)
# \. `* U: k) K% @/ i' F3 [. e: ?% J图3 题四图
5 y# Q9 z& P+ S' _( _
9 b7 d6 E& e" ]0 Q9 Y) ` V9 Z |
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