机械控制工程基础参考答案B卷Word文档下载推荐.doc

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5．一阶系统的单位阶跃响应的表达是。

6．有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和频域性能指标。

7．频率响应是线性定常系统对谐波输入的稳态响应。

8．稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与输入信号的类型有关。

9．脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。

10.阶跃信号的拉氏变换是1/s。

二．如图为电路。

求输入电压与输出电压之间的微分方程，并求出该电路的传递函数。

解答：

跟据电压定律得

求拉氏变换与反变换

1．求

2．求

=

三、分析题

1、化简框图，并求出闭环传递函数

图4

解：

G1

G2G3

H2

H1/G3

Xi（s）

Xo（s）

_

+

2、图示机械系统由质量m、阻尼系数C、弹簧刚度K和外力组成的机械动力系统。

图（a）中是输出位移。

当外力施加3牛顿阶跃力后，记录仪上记录质量m物体的时间响应曲线如（b）图所示。

试求：

1）该系统的微分方程数学模型和传递函数；

2）该系统的弹簧刚度质量m、阻尼系数C、弹簧刚度k；

3）时间响应性能指标：

上升时间、调整时间、振荡频数、稳态误差。

图（a）机械系统图（b）响应曲线

1）对于该系统有：

故

2）求k由Laplace变换的终值定理可知：

而=1.0，因此k=3.

求m，由得：

又由式求得=0.6

将0.6代入中，得=1.96。

再由求得m=0.78。

求c由，求得c=1.83.

3）求

2.55（取=0.05时）

3.40（取=0.02时）

求

0.91

2.323

求N

取=0.05时，=0.64

取=0.02时，=0.85

求

当输入为阶跃信号时，系统的稳态误差为：

对于0型系统，代入式中求得：

=0.5

3、已知某系统是单位负反馈系统，其开环传递函数，则该系统在单位脉冲、单位阶跃和单位恒速信号作用下的分别是多少？

该系统为单位负反馈且为0型系统，k=11,所以该系统在单位阶跃和单位恒速信号作用下的分别是、¥

。

在单位脉冲信号作用下的稳态误差为

4、设有如图所示的反馈控制系统，试求根据劳斯判据确定传递函数k值的取值范围

系统的特征方程：

可展开为：

列出劳斯数列：

k>

0,30-k>

<

0k<

30

《机械控制工程基础》试卷第6页共6页