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1、1、求以以下图所示系统的传递函数C(s)/R(三)(此题总分值20分)2、某闭环系统构造图如以以下图所示,丁取何值时,系统才能稳定(此题总分值20分)3、由电阻R电感/和电容C组成无源网络如以以下图所示。以S输入,/输出,求此系统的微分方程。(此题总分值15分)一、论述题此题总分值45分,共含5道小题1、试分析以以下图所示水位自动控制系统的原理。(此题总分值10分)2、写出如何利用梅森(Mason)公式得到系统传递函数。(此题总分值10分)3、求取无源网络或电子调节器的传递函数,采用阻抗法求取更为方便。写出下表中列出的电阻、电容和电感的阻抗的微分方程与传递函数。此题总分值10分)4、对控制系统
2、的“稳”的要求,具体是什么含义对系统的“准”的要求,含义又是什么?(此题总分值5分)5、解释闭环控制系统中比较元件、校正元件、执行元件、被控对象(或过程)的含义。(此题总分值10分)1、求系统传递函数C(s)/R(三)(此题总分值10分)G(s)=练系统的开环传递函数成为+2第n)+Kv闭环传递函数为2、化简如下所示系统框图,求化简后的传递函数求系统传递函数C(三)/R(s)(此题总分值15分)2、系统构造图如以以下图,T取何值时,系统才能稳定(此题总分值10分)3、试求则(此题总分值8分)S户(三)=1/解:/(s+D的极点位于左半S平面,所以极限存在。用终值定理:4、一个由弹簧-质量-阻尼
3、器组成的机械平移系统如以以下图。m为物体质量,k为弹簧系数,f为粘性阻尼系数,外力F(t)为输入量,位移x(t)为输出量。列写系统的运动方程。解在物体受外力F的作用下,质量m相对于初始状态的位移、速度、加速度分别为X、dx/dt、d2xdt2o设外作用力F为输入量,位移X为输出量。根据弹簧、质量、阻尼器上力与位移、速度的关系和牛顿第二定律,可列出作用在上的力和加速度之间的关系为k和f分别为弹簧的弹性系数和阻尼器的粘性摩擦系数。负号表示弹簧力的方向和位移的方向相反;粘性摩擦力的方向和速度的方向相反。5、由电阻R、电感L和电容C组成无源网络如以以下图所示。Ui输入,u“输出,求微分方程。设回路电流
4、为i(t)如以以下图。由基尔霍夫电压定律可得到:式中i(t)是中间变量。i(t)和u。(t)的关系为消去中间变量i(t),可得5、系统的特征方程为:2/+?+3?+55+10=0,试判据判断系统的稳定性。()6、某典型反响控制系统的构造如以以下图所示,输入量、干扰量同时作用于线性系统,求扰动作用下的闭环传递函数C(s)/D(s)o5、一位置随动系统,如以以下图所示,K=4o求该系统的阻尼比、自然振荡角频率和单位阶跃响应;系统的峰值时间、调节时间和超调量(取5%误差带);假设要求阻尼比等于0.707,应怎样改变系统放大系数K值。解系统的闭环传递函数为K要求阻尼比等于0.707,G(三)=s+s+
5、K4、求图示电路的传递函数解:令Zl=Ri+LsjZ2=R2+那么G(S)=UtXs) Zi+Z2i z1二、论述题此题总分值48分,共含5道小题1、某控制系统机构如以以下图所示,试分析图中测量元件、比较元件、执行元件的作用。2、试分析水位自动控制系统的原理。(此题总分值8分)3、试总结建设控制系统微分方程的一般步骤。(1)分析元件的工作原理和在系统中的作用,确定元件的输入量和输出量(必要时还要考虑扰动量),并根据需要引进一些中间变量。(2)根据各元件在工作过程中所遵循的物理或化学定律,按工作条件忽略一些次要因素,并考虑相邻元件的彼此影响,列出微分方程。常用的定律有:电路系统的基尔霍夫定律、力学系统的牛顿定律和热力学定律等等。(3)消去中间变量后得到描述输出量与输入量(包括扰动量)关系的微分方程,即元件的数学模型。试分析水位自动控制系统的原理。当实际水位低于要求水位时,电位器输出电压值为正,且其大小反映了实际水位与水位要求值的差值,放大器输出信号将有正的变化,电动机带动减速器使进水阀门开度增加,直到实际水位重新与水位要求值相等时为止。3、试解释何为开环控制,何为闭环控制。(此题总分值10分)3、试总结绘制控制系统根轨迹的基本法那么。(此题总分值15分)4、试总结对自动控制系统的三个基本要求。(此题总分值9分)