吉林大学20年9月课程考试《自动控制原理》离线考核大作业
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吉林大学20年9月课程考试《自动控制原理》离线考核大作业
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K; (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pi): (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:=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)