新吉大20年课程考试《自动控制原理》离线作业考核试题.docx
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新吉大20年课程考试《自动控制原理》离线作业考核试题
吉林大学网络教育学院
2019-2020学年第二学期期末考试《自动控制原理》大作业
学生姓名专业
层次年级学号
学习中心成绩
年月日
作业要求:
大作业要求学生手写完成,提供手写文档的清晰扫描图片,并将图片添加到word文档内,最终wod文档上传平台,不允许学生提交其他格式文件(如JPG,RAR等非word文档格式),如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。
一综合题(共3题,总分值30分)
1.已知下列系统开环传递函数(参数K,T,Ti>0;i=1,2,…,6):
其系统开环幅相曲线分别如图
(1)~(10)所示,试根据奈氏判据判定各系统的闭环稳定性,若系统闭环不稳定,确定其s右半平面的闭环极点数。
(10分)
2.设单位反馈控制系统的开环传递函数
要求:
(1)画出准确根轨迹(至少校验三点);
(2)确定系统的临界稳定开环增益Kc;
(3)确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K。
(10分)
3.试用等倾线法证明
相轨迹中有两条过原点直线,其斜率分别为微分方程的两个特征根。
(10分)
二作图题(共6题,总分值60分)
4.已知单位反馈控制系统开环传递函数如下,试概略画出相应的闭环根轨迹图(要求算出起始角θpi):
(10分)
答:
(1)
(2)
5.设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示。
如果该系统为单位反馈控制系统,试确定其开环传递函数。
(10分)
答:
由图所示可知,该系统为欠阻尼二阶系统,从图中直接得出:
σ%=30%,tp=0.1s得到:
解得:
所以,开环传递函数为:
6.试绘制
的相轨迹(T>0,M>0)。
(10分)
答:
7.设热水电加热器如图所示。
为了保持希望的温度,由温度开关接通或断开电加热器的电源。
在使用热水时,水箱中流出热水并补充冷水。
试说明系统工作原理并画出系统原理方框图。
(10分)
8.已知开环零、极点分布如图所示,试概略绘出相应的闭环根轨迹图。
(10分)
答:
9.液位自动控制系统原理图如图所示。
在任何情况下,希望液面高度c维持不变,试说明系统工作原理,并画出系统原理方框图。
(10分)
三计算题(共2题,总分值10分)
10.由运算放大器组成的控制系统模拟电路如下图所示,试求闭环传递函数Uo(s)/Ui(s)。
(5分)
答:
11.已知控制系统结构图如下图所示。
试写出系统在输入r(t)、扰动n(t)分别作用下输出C(s)的表达式,以及系统在输入r(t)、扰动n(t)同时作用下输出C(s)的表达式。
(5分)
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