自动控制原理课后习题.ppt
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1、1课后练习一课后练习一(稳定性)(稳定性)1、简答题、简答题什么叫结构不稳定系统?什么叫结构不稳定系统?线性系统的稳定性是由哪些因素决定的?线性系统的稳定性是由哪些因素决定的?线性控制系统的设计中,增加前馈作用(包括给定前馈和扰动前馈),是否影线性控制系统的设计中,增加前馈作用(包括给定前馈和扰动前馈),是否影响系统的稳定性?为什么?响系统的稳定性?为什么?特征方程的求取方法有几种?特征方程的求取方法有几种?2、已知系统方框图如上所示,求使系统稳定的、已知系统方框图如上所示,求使系统稳定的k值区间。值区间。3、已知系统特征方程,求系统的稳定性及根的分布。、已知系统特征方程,求系统的稳定性及根的
2、分布。4、已知单位负反馈系统开环传递函数如下所示,判系统的稳定性及根的分布。、已知单位负反馈系统开环传递函数如下所示,判系统的稳定性及根的分布。参考答案:0k16参考答案:不稳定。右2,左2,虚轴2。参考答案:不稳定。右0,左1,虚轴4。2课后练习二(稳态误差)课后练习二(稳态误差)简答题简答题1、控制系统的稳态误差包括哪几种?、控制系统的稳态误差包括哪几种?2、系统的稳态误差与哪些因素有关?、系统的稳态误差与哪些因素有关?3、对于典型结构控制系统,简述系统型别和开环增益与、对于典型结构控制系统,简述系统型别和开环增益与essr的关系。的关系。4、简述给定前馈和扰动前馈在消除和减小系统稳态误差
3、的作用。、简述给定前馈和扰动前馈在消除和减小系统稳态误差的作用。5、加入前馈作用对系统的稳定性有无影响?为什么?、加入前馈作用对系统的稳定性有无影响?为什么?计算题计算题1、系统如图所示。试求、系统如图所示。试求:1)当给定输入和扰动输入均为单位阶跃时系统的稳态误差;)当给定输入和扰动输入均为单位阶跃时系统的稳态误差;2)若要减小稳态误差,则应如何调整)若要减小稳态误差,则应如何调整K1,K2?3)如分别在扰动点之前或之后加入积分环节,对稳态误差有何影响?)如分别在扰动点之前或之后加入积分环节,对稳态误差有何影响?2、系统方框图如图所示,试求当、系统方框图如图所示,试求当系统总误差系统总误差
4、时时K的取值范围。的取值范围。参考答案:所有参数大于零,系统稳定。1)2)增大K1可以同时减小两种误差;3)在扰动点之前增加积分环节可以同时消除两种误差。参考答案:5=k14/3;k=14/3,w=11.83)三、已知单位负反馈系统闭环传递函数为如下(三、已知单位负反馈系统闭环传递函数为如下(a,b为正数),为正数),K取何值时系取何值时系统对单位斜坡输入时无差。统对单位斜坡输入时无差。参考答案:k=a单元练习单元练习5课后练习一课后练习一一、简答题:1、根轨迹方程与特征方程的区别是什么?2、怎样检验复平面上的点是否在根轨迹上?3、怎样确定根轨迹上确定点的K值?4、根轨迹箭头所指的方向是K增加
5、还是减小的方向?二、根据开环零极点分布,绘制根轨迹草图。1、两个极点、一个零点在实轴上的不同分布位置;2、两个极点、两个零点在实轴上的不同分布位置;3、三个极点、一个零点在实轴上的不同分布位置。6课后练习二课后练习二一、简答题:一、简答题:1 1、根轨迹与虚轴交点坐标及参数的计算方法有几种?简述计算依据及步骤。、根轨迹与虚轴交点坐标及参数的计算方法有几种?简述计算依据及步骤。2 2、根轨迹与虚轴交点对应的、根轨迹与虚轴交点对应的K K值在系统性能分析中的作用是什么?值在系统性能分析中的作用是什么?3 3、两个极点、两个或一个零点在复平面上有根轨迹时,复平面上根轨迹的、两个极点、两个或一个零点在
6、复平面上有根轨迹时,复平面上根轨迹的形式如何?复平面上根轨迹的绘制规则又是什么?形式如何?复平面上根轨迹的绘制规则又是什么?4 4、“根据开环零极点分布绘制闭环系统的根轨迹,研究的是闭环系统的性根据开环零极点分布绘制闭环系统的根轨迹,研究的是闭环系统的性能。能。”这句话对否?这句话对否?二、根据开环零极点分布,绘制根轨迹草图。二、根据开环零极点分布,绘制根轨迹草图。1 1、复平面上两个极点、实轴上一个零点;、复平面上两个极点、实轴上一个零点;2 2、复平面上两个极点、实轴上两个零点;、复平面上两个极点、实轴上两个零点;3 3、复平面上两个极点和两个零点;、复平面上两个极点和两个零点;4 4、复
7、平面上两个零点、实轴上两个极点。、复平面上两个零点、实轴上两个极点。7单元练习单元练习1、单位负反馈系统的开环传递函数为:当a=2时,做kr:0变化的根轨迹,确定系统无超调时的kr取值及系统临界稳定时的kr取值;当kr=2时,做a:0变化的根轨迹,并确定系统阻尼系数为0.707时的a值。2、系统方框图如图所示。已知闭环极点为 ,求参数kV、k的取值;若kV为上式确定的常数,以k为参数绘制一般根轨迹。3、系统方框图如图所示,已知两个开环极点为:绘制一般根轨迹。根据根轨迹确定使系统稳定的K值。4、单位负反馈系统的开环传递函数为:,绘制根轨迹;为使 为根轨迹上的点,加入(s+a)环节,求此时对应的a
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