《机械工程控制基础》重点知识典型配套例题
3页1、一、单项、已知,则f (t) 的终值为( B )。2、二阶振荡系统的传递函数为( C )。3、如图所示,当0z1时,二阶系统单位阶跃响应曲线为( A )。4、下面四个选项中,代表如图所示系统偏差信号大小的是( A )。二、填空题1、微分方程的传递函数G(s) = (设初始条件为零)。2、开环传递函数为的单位负反馈闭环系统传递函数 。3、二阶系统的特征方程为 ,闭环极点为 。4、某位置随动系统如下图所示,当输入为单位阶跃信号时,该二阶系统的闭环传递函数为 ,调整时间ts = 0.174 (=5),峰值时间tp = 0.037 ,上升时间tr = 0.021 ,最大百分比超调量Mp% = 52.7% 。5、某环节的对数幅频特性为L(w) = 40lgw,则该对数幅频特性渐近线的斜率为12 dB/oct 或40 dB/dec。6、开环传递函数的对数相频特性为 。三、计算题1、某无源电路系统如图1所示,试写出以ui (t)为输入,以uo (t)为输出的微分方程式。其中R1、R2、C 为已知。1、解:根据基尔霍夫定律和欧姆定律: 消去中间变量并整理得:2、控制系统方框图如图2所示,试求:(1)
2、以X(s)为输入,分别以Y(s)、E(s)为输出的传递函数; 解:以X(s)为输入,以Y(s)为输出的传递函数:令N(s)=0:以X(s)为输入,以E(s)为输出的传递函数:令N(s)=0:(2) 以N(s)为输入,分别以Y(s)、E(s)为输出的传递函数。解:以N(s)为输入,以Y(s)为输出的传递函数:令X(s)=0:以N(s)为输入,以E(s)为输出的传递函数:(3) 令X(s)=0:3、已知系统结构如图3所示,图中N (s)为干扰量,R (s)为输入量。使用梅迅公式求传递函数。解:令:前向通路:,;反馈回路:,又因为:,所以:即:4、已知控制系统的微分方程为,求该系统的单位脉冲响应g(t)和单位阶跃响应h(t) 。假设系统的初始条件为零。解:由传递函数的定义和系统的微分方程,可得系统的传递函数为:系统的单位脉冲响应为:系统的单位阶跃响应为:5、设单位负反馈系统的开环传递函数为,求当系统输入信号为x(t)=sin(t+30)时,系统的稳态输出。解:系统闭环传递函数为:其频率特性为:则系统的稳态输出为:6、如图4所示的电液伺服阀的指令输入(阶跃信号)为 i(t)= 0.01A,挡板组件受热变形造成的挡板角位移干扰输入(阶跃信号)为f(t) = 0.000314 rad ,求这两个输入造成的稳态误差。解:系统仅在X(s)作用下的稳态误差essx:系统仅在F(s)作用下的稳态误差essf:
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