機械控制工程基礎(chǔ)習題

1、第一章1試比較開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。2如題圖1-1（a）、（b）所示兩水位控制系統(tǒng)，要求：· 畫出方塊圖（包括給定輸入量和擾動輸入量）； · 分析工作原理，討論誤差和擾動的關(guān)系。圖1-13如題圖1-2所示爐溫控制系統(tǒng)，要求（1）指出系統(tǒng)輸出量、給定輸入量、擾動輸入量、被控對象和自動控制器的各組成部分并畫出方塊圖；（2）說明該系統(tǒng)是怎樣得到消除或減少偏差的。圖1-24舉出五個身邊控制系統(tǒng)的例子，試用職能方塊圖說明其基本原理，并指出是開環(huán)還是閉環(huán)。5雙輸入控制系統(tǒng)的一個常見例子是由冷熱兩個閥門的家用沐浴器。目標是同時控制水溫和流量，畫出此閉環(huán)系統(tǒng)的方塊圖，你愿意讓

2、別人給你開環(huán)控制的沐浴器嗎？第二章1試求下列函數(shù)的拉氏變換(1) (2)(3)2試求下列函數(shù)的拉氏反變換（1）（2）（3）（4）3對題圖2-1所示的控制系統(tǒng)，計算，。圖2-14系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如題圖2-2所示。試分別用結(jié)構(gòu)圖化簡方法和梅遜公式法求傳遞函數(shù)。圖2-25系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題圖2-3所示。求傳遞函數(shù)及。圖2-36試列寫題圖2-4所示雙輸入-雙輸出機械位移系統(tǒng)的微分方程并畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2-4第三章1考慮一個單位反饋控制系統(tǒng)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為 （1）試確定其開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)。（2）求單位斜坡輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差。2.已知單位反饋系統(tǒng)的單位階躍響應為，求（1）開環(huán)傳遞函數(shù)；（2）；（3）在作用下的穩(wěn)

3、態(tài)誤差。3設單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，已知系統(tǒng)在單位階躍作用下的誤差響應為。試求系統(tǒng)的阻尼比，自然頻率和在單位斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。4設題圖3-1（a）所示系統(tǒng)的單位階躍響應曲線如圖3-1（b）所示，試確定參數(shù)K1、K2和a的數(shù)值。 (b)題圖 3-15設復合控制系統(tǒng)如題圖3-2所示，要求：（1）計算擾動n（t）=t引起的穩(wěn)態(tài)誤差；（2）設計Kc，使系統(tǒng)在r（t）=t作用下無穩(wěn)態(tài)誤差。圖3-26已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如題圖3-3所示，試求：當r（t）=t，n（t）=1（t）時的穩(wěn)態(tài)誤差。圖3-37設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為當下列輸入時，求其穩(wěn)態(tài)誤差（1）（2）8某單位反饋系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞

4、函數(shù)為（1）試求靜態(tài)誤差系數(shù)（2）當輸入為時，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。圖3-49如圖34所示系統(tǒng)，當時，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；當時，試求穩(wěn)態(tài)時誤差的幅值。10某系統(tǒng)的方塊圖如圖35所示。圖3-5（1）當輸入時，試求其穩(wěn)態(tài)誤差；（2）當輸入時，試求其穩(wěn)態(tài)誤差；第四章1設控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為· 試分析不同K值時系統(tǒng)的穩(wěn)定性; · 確定當,0.75時系統(tǒng)的幅值裕量。 2.最小相角系統(tǒng)對數(shù)幅頻漸進特性如題圖4-1所示，請確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。題圖 4-13系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題圖4-2所示，試用奈魁斯特判據(jù)判別其穩(wěn)定性。圖4-24設單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為· 繪制時系統(tǒng)的伯德

5、圖； · 確定使系統(tǒng)在閉環(huán)時處于臨界穩(wěn)定的速度誤差系數(shù)； · 確定幅值裕量為10分貝時的速度誤差系數(shù)及相應的相角裕量。 5畫出下列傳遞函數(shù)的伯德圖（1）（2）（3）（4）6某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)試求以下列輸入時輸出的穩(wěn)態(tài)響應表達式。（1）（2）7某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) 試求其剪切頻率，并求出頻率對應的相角8試求出下列系統(tǒng)的乃氏圖（1）（2）（3）第五章1設,，試確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時的的臨界值。2對于下列系統(tǒng)，試畫出其伯德圖，求出相角裕量和增益裕量，并判其穩(wěn)定性。（1）（2）3.設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試用乃氏判據(jù)確定系統(tǒng)在K=1和K=10時的穩(wěn)定性。4.設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。5試判斷下列系統(tǒng)的穩(wěn)定性（1）（2）第六章1某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，要求近似保持上述系統(tǒng)的過渡過程時間和穩(wěn)定裕度不變，使它的速度誤差等于，試設計校正環(huán)節(jié)。2設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為要求校正后系統(tǒng)的相角裕度為,幅值裕度在30-50dB,試設計串聯(lián)校正裝置。3設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)若要求校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)，相角裕度為，試設計校正裝置。4某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，