答案-吉林大学2021年9月考试《自动控制原理》作业考核试题44444.docx

林大学网络教育学院 2020-2021学年第二学期期末考试《自动控制原理》大作业---完整答案附后---学生姓名 专业 层次年级 学号 学习中心 成绩 年 月 日作答要求：请将每道题目作答内容的清晰扫描图片插入到word文档内对应的题目下，最终word文档上传平台，不允许提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式）作答内容必须手写，书写工整、整洁，不得打印、复印、抄袭，如出现打印、复印、抄袭等情况按”零分“处理2020-2021学年第二学期期末考试自动控制原理一作图题(共6题，总分值60分)1.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)2.自动调压系统原理图如图所示当负载电流IF变化时,发电机G的电枢绕组压降也随之改变，造成端电压不能保持恒定为了补偿这个影响,把电阻RF.上的压降经放大后的电压U1负反馈到输入端，与Uf比较使If随之变化，以补偿电枢压降，使端电压维持不变。

试指出系统的输入量、输出量、扰动量和控制对象，并画出系统原理方框图10分)3.设单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d) :(10分)4.仓库大门自动控制系统原理图如图所示试说明自动控制大门开关的工作原理，并画出系统原理方框图10分)5.试分别绘制的相轨迹，并比较二者有何异同(T>0)10分 )6.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)二计算题(共2题， 总分值20分)7.设下图所示各系统均采用单速同步采样，其采样周期为T 试求各采样系统的输出C(z)表示式10分)8.非线性系统如下图所示，试绘制起点在，的相轨迹 ，计算这条封闭相轨迹所对应的周期,并将结果与线性无阻尼运动情况进行比较10分)三综合题(共2题，总分值20分)9.已知系统结构图如图所示试用劳思稳定判据确定系统的稳定性10分)10.设非线性系统具有典型结构,试用等效增益概念, 分析死区的三位置理想继电特性(如图所示)对系统稳定性的影响其中; 设系统不存在非线性时,临界稳定增益为10分)完整答案附后答案区：2020-2021学年第二学期期末考试自动控制原理1、 作图题1. 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答：2. 自动调压系统原理图如图所示当负载电流Ip变化时，发电机G的电枢绕组压降也随之改变，造成端电压不能保持恒定为了补偿这个影响，把电阻Rp上的压降经放大后的电压负反馈到输入端，与U比较使I随之变化，以补偿电枢压降，使端电压维持不变试指出系统的输入量、输出量、扰动量和控制对象，并画出系统原理方框图答：3. 设单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d:答：4. 仓库大门自动控制系统原理图如图所示 试说明自动控制大门开关的工作原理，并画出系统原理方框图答：作为大门位置传感器的可变电阻器，其滑动触点上方阻值为r1，触点下方阻值为r2，作为给定信号发生的可变电阻器，其滑动触点上方阻值为r3，触点下方阻值为r4；电阻 r1，r2，r3，r4 以及电源（电源电压为U）构成一个电桥当：Ur2/(r1+r2)=Ur4/(r3+r4) 时，电桥输出（即放大器输入端）电压为0电桥平衡）当：r2/(r1+r2)>r4/(r3+r4) 时，电桥输出电压为正电平；当：r2/(r1+r2)

大门的 升、降 带动位置传感器的触点移动，改变电桥的平衡状况，当电桥平衡时输出为零，大门停止运动5.试分别绘制Tx+x= 0,Tx+x=M的相轨迹，并比较二者有何异同(T>O)分数: 10分)答：6.已知开环零、极点分布如图所示，试感略绘出相应的闭环模轨边图2、 计算题1.设下图所示各系统均采用单速同步采样，其采样周期为T试求各采样系统的输出C(z)表示式答：2.非线性系统如下图所示，试绘制起点在，c()=eg>L d(0)=c =0的相轨迹，计算这条封闭相轨迹所对应的周期，并将结果与线性无阻尼运动情况进行比较分数: 10分)答：在Ⅰ区(|c|＜1)，奇点为(0，0)，其特征方程的特征根为两个纯虚根，因此奇点(0，0)为中心点在Ⅱ区(c＞1)，奇点为(-1，0)，其特征方程的特征根为两个纯虚根，因此奇点(1，0)为中心点在Ⅲ区(c＜-1)，奇点为(1，0)，其特征方程的特征根为两个纯虚根，因此奇点(1，0)为中心点下面利用积分法来求解系统相轨迹在工区(|c|＜1)3、 综合题1.已知系统结构图如图所示试用劳斯稳定判据确定能使系统稳定的反馈参数τ的取值范围答：2.设非线性系统具有典型结构，试用等效增益概念K-y/x，分析死区的三位置理想维电特性(如图所示)对系统稳 定性的影响。

其中KM/A;设系统不存在非线性时，临界稳定增益为K,。