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2020-2021學年第二學期期末考試《自動控制原理》大作業(yè)






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2020-2021學年第二學期期末考試
自動控制原理

一 作圖題 (共6題 ，總分值60分 )
1. 設二階控制系統(tǒng)的單位階躍響應曲線如圖所示。如果該系統(tǒng)為單位反饋控制系統(tǒng)，試確定其開環(huán)傳遞函數(shù)。
  （10 分）
2. 自動調(diào)壓系統(tǒng)原理圖如圖所示。當負載電流IF變化時，發(fā)電機 G 的電樞繞組壓降也隨之改變，造成端電壓不能保持恒定。為了補償這個影響，把電阻RF上的壓降經(jīng)放大后的電壓U1負反饋到輸入端，與Uf比較使If隨之變化，以補償電樞壓降，使端電壓維持不變。試指出系統(tǒng)的輸入量、輸出量、擾動量和控制對象，并畫出系統(tǒng)原理方框圖。
  （10 分）
3. 設單位反饋控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試概略繪出相應的閉環(huán)根軌跡圖(要求確定分離點坐標d)：
  （10 分）
4. 倉庫大門自動控制系統(tǒng)原理圖如圖所示。試說明自動控制大門開關(guān)的工作原理，并畫出系統(tǒng)原理方框圖。
  （10 分）
5. 試分別繪制   的相軌跡，并比較二者有何異同（T>0）。 （10 分）
6. 已知開環(huán)零、極點分布如圖所示，試概略繪出相應的閉環(huán)根軌跡圖。
  （10 分）

二 計算題 (共2題 ，總分值20分 )
7. 設下圖所示各系統(tǒng)均采用單速同步采樣，其采樣周期為T。試求各采樣系統(tǒng)的輸出C(z)表示式。
  （10 分）
8. 非線性系統(tǒng)如下圖所示，試繪制起點在，   的相軌跡，計算這條封閉相軌跡所對應的周期，并將結(jié)果與線性無阻尼運動情況進行比較。   （10 分）

三 綜合題 (共2題 ，總分值20分 )
9. 已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。試用勞思穩(wěn)定判據(jù)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
  （10 分）
10. 設非線性系統(tǒng)具有典型結(jié)構(gòu)，試用等效增益概念   ，分析死區(qū)的三位置理想繼電特性（如圖所示）對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。其中   ；設系統(tǒng)不存在非線性時，臨界穩(wěn)定增益為   。
  （10 分）