第八套
填空题 (82分)
1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即: 、 和 。
2、 条件下,控制系统的
称为传递函数。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有 、 、 等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 、 、
等方法。
5、线性系统的频率特性是角频率ω的函数,常记为 ,其中是幅频特性,是 之比,是相频特性,表示
。
6、奈奎斯特稳定判据中,N=P-Z ,其中的N、P、Z分别表示
。
7、PID控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递函数为 。
8、最小相位系统是指 。
二、写出图1所示系统的传递函数。(12分)
图1
控制系统结构图如图2(左)所示。(44=20分)
希望系统的所有特征根位于s平面上 s=-2的左侧区域,且不小于0.5,试画出特征根在s平面的分布范围(用阴影线表示)。
当特征根在阴影线范围内时,试求K,T的许可取值范围。
试求出系统跟踪单位斜坡输入时的稳态误差
为使上述稳态误差为零,让单位斜坡信号先通过一个PD校正装置,如图1(右)所示,试求出合适的Kc值。
图2
已知系统的结构图如图3所示。(18分)
图3
画出变化时的系统根轨迹,求出渐进线、分离点、与虚轴交点;
求使系统稳定时开环增益的取值范围。
已知一单位负反馈系统,其开环传递函数为 ,试用奈氏判据判断系统的稳定性(注意讨论K取不同值的情况)。(20分)
六、试综述经典控制理论中,时域分析法、复域分析法、频域分析法在分析系统性能的稳、快、准方面的特点及方法。(14分)