东大21秋学期学期《机械工程控制基础》在线平时作业2[答案]

东大21秋学期学期《机械工程控制基础》在线平时作业2[答案]答案

《机械工程控制基础》在线平时作业2

试卷总分:100 得分:100

一、判断题 (共 20 道试题,共 100 分)

1.{图}

2.快速性是指系统在受到外部作用之后的动态过程的倾向和恢复平衡状态的能力。

3.增大系统开环放大倍数和降低系统型次可以减小输入引起的误差。

4.系统中是否存在稳态误差取决于外作用的形式(阶跃，斜坡…)，而与系统的结构参数无关。

5.同一个系统对于不同的输入信号其稳态误差是相同的，而同一个输入信号对于不同的系统会引起不同的稳态误差。

6.对于高阶系统，若存在主导极点，当主导极点是实数时，可以利用一阶性能指标计算公式。

7.传递函数的分子是系统的特征多项式，代表系统的固有特性

8.系统的时间响应过程不仅取决于系统本身的特性，还与外加的输入信号的类型有关。

9.频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应，频率响应只是时间响应的一个特例。

10.传递函数表达式中分子、分母多项式各项系数的值完全取决于系统的结构和参数，所以它是系统的动态数学模型。

11.由于稳态误差与系统开环传递函数中所含微分环节的数量密切相关，所以将系统按开环传递函数所含微分环节的个数进行分类

12.如果系统特征根为共轭复数，那么当共轭复数点在与负实轴成±45°线上时系统的准确性与快速性都比较好。

正确答案:-----

13.反馈信号的作用方向与设定值信号相同，即偏差信号为两者之和，这种反馈叫做负反馈。

14.奈奎斯特稳定判据对于非最小相角系统是不适用的。

15.对于同一个系统，信号流图的形式是唯一的。

16.如高阶系统存在复数共轭复数主导极点，系统可近似为一阶系统。

17.按控制系统中的信号类型划分，自动控制系统可分为线性系统和非线性系统。

21.非最小相位系统一定是不稳定系统。

19.系统的稳态误差有限值与系统的开环放大倍数 有关， 值越大，稳态误差有限值越小; 值越小，稳态误差越大。

20.相对稳定性用以衡量系统是否稳定。

东大21秋学期学期《机械工程控制基础》在线平时作业2[答案]历年参考题目如下：

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机械工程控制基础X试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 4 页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分
一、简述如图1所示电冰箱制冷系统的工作原理，并画出系统方框图。（15分）

图1 电冰箱制冷系统示意图



二、求图2所示系统的数学模型和传递函数。（10分）



图2






三、系统结构框图如图3所示，请化简方框图，并求出传递函数 。（10分）

图3





四、试用劳斯-胡尔维茨稳定判据判定闭环系统 的稳定性。（10分）











五、某单位负反馈系统闭环传递函数为： ，试证明系统对单位斜坡输入响应的稳态误差为零。（10分）












六、系统结构图如图4所示。当 时，试求：系统的稳态输出；系统的峰值时间 ，超调量 ，调整时间 ；并概略绘出系统输出响应 曲线。（15分）

图4











七、单位负反馈最小相位系统校正前、后的开环对数幅频特性如图5所示。
（1）求串联校正装置的传递函数 。
（2）求串联校正后，使闭环系统稳定的开环增益K的值。（共15分）


图5



八、某系统开环传递函数为 ，试绘制出该系统的Bode图。（15分）