吉大20年9月课程考试《自动控制原理》离线作业考核试题答案(DOC 15页).doc

1、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，Ti0；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。 （1

2、0 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）答：（1）(2) K=150(3)K=9.623. 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）答：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

3、传递函数。 （10 分）6. 试绘制 的相轨迹（T0，M0）。 （10 分）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）解：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）