《控制工程基础》参考复习题及答案(4)

题35图

31.简答比例环节对系统性能的影响。

32.简述二阶系统特征根随阻尼比变化情况。

33.简述表示系统频率特性的类型及其相互之间的数学关系。 34.试述控制系统的误差与偏差的区别。

35.题35图为系统在ω＝0→＋∞时的开环频率特性曲线，Np为系统的开环右极点。1）画出ω在区间（－∞，＋∞）的极坐标图；2）确定系统的型次；3）判定系统的稳定性。

Np＝0

题35图

36.简述微分环节对系统的控制作用。

37.简述闭环系统极点在S平面上随阻尼比的变化情况。 38.简述幅频特性和相频特性的物理意义。

39.简答积分环节对系统性能的影响。

40.题35图为系统在ω＝0→＋∞时的开环频率特性曲线，Np为系统的开环右极点。1）画出ω在区间（－∞，＋∞）的极坐标图；2）确定系统的型次；3）判定系统的稳定性。

Np＝0

题35图

第四部分 计算应用题

1.系统开环传递函数为

G(s)?Ks2(0.2s?1)(0.02s?1)

求幅值穿越频率?c?5(1/s)时系统的增益K。

2.已知开环传递函数为G(s)?2KG0(s)，题37图所示为G0(s)的开环频率特性极座标图，其开环系统在复平面右半部的极点数为Np，求使闭环系统稳定的K的取值范围。

题37图

3.系统开环传递函数为

控制工程基础习题集及解答

G(s)?Ke0.1ss(s?1)(0.1s?1)

求幅值穿越频率?c?5(1/s)时系统的增益K。

4.开环系统G0(s)在ω＝0→＋∞的频率特性如题37图所示，在复平面右半部存在的开环极点数为Np＝2，求使开环传递函数为G(s)?2KG0(s)的系统稳定时其K的取值范围。

??0???

题37图

5.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)??s?1s2，系统相位裕量为45°时，求?值。

6.已知开环传递函数为G(s)?2KG0(s)，题37图所示为G0(s)的开环频率特性极座标图，其开环系统在复平面右半部的极点数为Np，求使闭环系统稳定的K的取值范围。

题37图

7．单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?sTs?1，求系统满足相位裕量为45°的幅值穿越频率和惯性时间常数T。

8．已知开环传递函数为G(s)?2KG0(s)，题37图所示为G0(s)的开环频率特性极座标图，其开环系统在复平面右半部的极点数为Np，求使闭环系统稳定的K的取值范围。

Np＝0

题37图

9.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?1s(Ts?1)，求系统满足相位裕量为45°的幅值穿越频率和惯性时间常数T。

10.开环系统G0(s)在ω＝0→＋∞的频率特性如题37图所示，在复平面右半部存在的开环极点数为Np＝2，求使开环传递函数为G(s)?2KG0(s)的系统稳定时其K的取值范围。

控制工程基础习题集及解答

题37图

11.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?Ks33s?1，求系统满足相位裕量为60°的幅值穿越频率和增益系数K。

12.典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如题37图所示，1）计算系统的固有频率和阻尼比；2）确定系统的闭环传递函数。

题37图

13.已知系统的结构图如题36图所示：1)求系统的闭环传递函数；2）当K固有频率?n。

?f?0、Ka?10时，试确定系统的阻尼比?、

?????

题36图

14.如题37图所示为最小相位系统的开环对数幅频特性折线图。 （1）求系统的开环传递函数G(s)；（2）求A(10)?G(j10)。

题37图

15.如题36图所示为最小相位系统的开环对数幅频特性折线图。

（1）求系统的开环传递函数G(s)；（2）当A(?1)?G(j?1)?9时，求频率?1。

控制工程基础习题集及解答

题36图

16.已知系统的结构图如题37图三所示，若使??0.6，单位斜坡输入下系统的稳态误差ess?0.2，试求系统中Kf值和放大系数Ka值，以及系统的固有频率。

??????

题37图

17.分析题38图所示阻容电路的传递函数和单位阶跃响应。ui为输入电压，uo为输出电压，i为电流，R为电阻，C为电容。

题38图 RC电路

18.已知系统开环对数频率特性折线如题39图所示。求：

1）系统的开环传递函数；2）求系统的相位稳定裕量并判定闭环系统的稳定性。

题39图 开环对数幅频特性图

19.分析题38图所示RC微分电路的传递函数和单位斜坡响应。ui为输入电压，uo为输出电压，i为电流，R为电阻，C为电容。

题38图RC电路

20.已知系统的开环传递函数为

G(s)?o

K(0.2s?1)s2?0.02s?1?

若要求系统的相位裕量为45，求K值。

21. 已知一调速系统的特征方程式为 S3?41.5S2?517S?2.3?104?0试用劳斯判据判别系统的稳定性，若不稳定请说明有几个根具有正实部。

22．单位反馈系统的闭环对数幅频特性分段折线如图39所示，要求系统具有30°的相位裕量，试计算开环增益应增大多少倍？

控制工程基础习题集及解答

题39图

3223.已知系统的特征方程式为 S?2S?S?2?0，试判别相应系统的稳定性。

24．一单位反馈系统的开环对数渐近线如题39图所示。 1)写出系统的开环传递函数；2)判断闭环系统的稳定性；

题39图

25.液压阻尼器原理如题38图所示。其中，弹簧与活塞刚性联接，忽略运动件的惯性力，且设xi为输入位移，xo为输出位移，k弹簧刚度，c为粘性阻尼系数，求输出与输入之间的传递函数和系统的单位斜坡响应。

题38图

26.已知某单位反馈系统的开环传递函数为

G(s)?16s(s?1)(0.01s?1)

试确定系统的穿越频率?c，并计算系统的相位裕量判断其稳定性。

27.无源R－C－L网络如题38图所示，其中ui为输入电压，uo为输出电压，i为电流，R为电阻，C为电容，L为电感，求其传递函数。

RL＋ur(t)－＋Ciuc(t)－

题38图

28.已知某的单位反馈系统开环传递函数为

G(s)?5s(s?1)(0.5s?1)

控制工程基础习题集及解答

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