时域分析法和根轨迹练习题.doc

自动控制系统对输入信号的响应,一般都包含两个分量,即一个是____________,另一个是__________分量。
函数f(t)=的拉氏变换式是________________________________。
积分环节的传递函数表达式为G(s)=_________________________。
在斜坡函数的输入作用下,___________型系统的稳态误差为零。
四、控制系统结构图如图2所示。
(1)希望系统所有特征根位于平面上=-2的左侧区域,。试画出特征根在平面上的分布范围(用阴影线表示)。
(2)当特征根处在阴影线范围内时,试求的取值范围。(20分)
五、已知系统的结构图如图3所示。若时,试求
(1)当时,求系统的响应,超调量及调节时间。
(2)当时,若要使超调量=20%,试求应为多大?并求出此时的调节时间的值。
(3)比较上述两种情况,说明内反馈的作用是什么? (20分)
图3
六、系统结构图如图4所示。当输入信号,干扰信号时,求系统总的稳态误差ess 。(15分)
图4
根轨迹是指_____________系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。
线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均严格位于s______________半平面
在二阶系统中引入比例-微分控制会使系统的阻尼系数________________。
9、已知单位反馈系统的开环传递函数,则在斜坡信号作用下的稳态误差为_________。
3、某控制系统的方框图如图所示,试求(16分)
(1) 该系统的开环传递函数、闭环传递函数和误差传递函数。
(2) 若保证阻尼比和单位斜坡函数的稳态误差为,求系统参数K和。
(3) 计算超调量和调节时间。
1、已知单位反馈系统的开环传递函数为,试绘制闭环系统的根轨迹,并判断使系统稳定的范围。
图4
在二阶系统中引入测速反馈控制会使系统的开环增益________________。
已知单位反馈系统的开环传递函数,则在斜坡信号作用下的稳态误差为________________。
闭环系统的稳定性只决定于闭环系统的________________。
六、控制系统方块图如图所示,要求系统性能指标σ%=20%,tp=1s,求:(16分)
(1)系统闭环传递函数和误差传递函数。
(2)系统阻尼比,自然振荡频率。
(3)确定K与τ的值。
(4)计算调节时间ts。
(5)求输入为r(t)=2t时系统的稳态误差。
1、设某控制系统的开环传递函数为,试绘制参量由0变至∞时的根轨迹图,并判断使系统稳定的范围。
3、某反馈控制的特征函数,则该系统的开环极点,为闭环极点为。
4、如下图所示系统的开环放大倍数为,当输入信号时,系统稳态误差为,当输入信号t时,系统稳态误差为。
1、若系统(或元件)的某输入输出的拉氏变换分别为,对应的传递函数记为G(s),则下列说法是不正确的有( )
A 在零初始条件下,;B ,描述了系统的全部信息;
C 若为单位脉冲响应,则;D G(s)反映了系统本身的固有特性。
1、如下图所示系统,其单位阶跃响应曲线h(t)所示,试确定参数k及a。
R

四、绘图题(每题15分,共30分)
1、已知某系统的开环传递函数为,
1)画出以K为参数的闭环系统根轨迹图;
2)求出使系统稳定的K值范围。
○
A. 一定能使闭环系统稳定; B. 系统动态性能一定会提高;
C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除;
D. 需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。
.系统特征方程为,则系统○
A. 稳定; B. 临界稳定;
C. 右半平面闭环极点数; D. 型别。
,说明○
A. 型别; B. 系统不稳定;
C. 输入幅值过大; D. 闭环传递函数中有一个积分环节。
七.(20分)系统结构图如图1所示
写出闭环传递函数表达式;
要使系统满足条件:,,
试确定相应的参数和;
求此时系统的动态性能指标();
时,求系统的稳态误差;
确定,使干扰对系统输出无影响。
三.(15分)单位反馈系统的开环传递函数为
绘制时的系统根轨迹(确定渐近线,分离点,与虚轴交点);
确定使系统满足的开环增益的取值范围;
定性分析在范围内,增大时,以及作用下的变化趋势(增加/减小/不变)。
2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是:
A、在时,输出速度与输入速度的稳态误差;
B、在时,输出位置与输入位置的稳态误差;
C、在时,输出位置与输入位置的稳态误差;
D、在时,输出速度与输入速度的稳态误差。
3、系统的开环传递函数为两个“S”