机械工程控制基础作业

2.1 列写图2.1所示系统的微分方程。 f(t)为输入，y2(t)为输出。

图2.1

2.2求图2.2所示无源电网络的传递函数，图中电压u1,u2分别是输入量和输出量。

图2.2

2.3 无源电网络如图2.3所示，电压u1(t)，u2(t)分别为输入量和输出量。绘传递函数方框图，并求传递函数。

图2.3

2.4. 已知机电系统如图2.4所示。求绘制系统传递函数方框图，并求传送函数

。

提示：假定电磁线圈的反电势

线圈电流i 2对衔铁M产生的力Fo?K2i2

图2.4

2.5 求图2.5所示系统传递函数。

图2.5

3.1 一个系统的传递函数为

G(s)?10

0.2s?1采用图1所示方法使新系统的过渡过程时间减小为原来的0.1倍，放大系数不变，求K0和K1的值。

图1

2?n3.2 3个二阶系统得传递函数均可写成G(s)?2，它们的单位阶2s?2??ns??n跃响应曲线如图2所示，图中ts1、②的过渡过程时间，ts2是曲线①、tp1、tp2、tp3是曲线①、②、③的峰值时间。在同一s平面上画出3个闭环极点的相对位置。

图2

3.3 系统框图如图3所示，要求系统最大超调Mp＝16.3％，峰值时间t p=ls．求Kl、K2。

图3

3.4 控制系统如图4所示。

(1)当Kf＝0 、KA＝10时，试确定系统的阻尼比、无阻尼固有频率和在单位斜坡输入作用下系统的稳态误差。

(2)若要求系统阻尼比为0.6、KA＝10，试确定Kf值和在单位斜坡输入作用下系统的稳态误差。

(3)若在单位斜坡输入作用下,要求保持阻尼比为0.6，稳态误差为0.2，确定Kf、KA。

图4

1．已知某单位反馈系统的开环传递函数为GK(s)?K，其中，K>0，若该系s(s?a)统的输入为xi(t)?Acos3t时，其稳态输出的幅值为A，相位比输入滞后90°， （1） 确定参数K，a ；

（2） 求系统的阻尼比、无阻尼固有频率和有阻尼固有频率；

（3）若输入为xi(t)?Acos?t，确定ω为何值时能得到最大的稳态响应幅值，并求此最大幅值。

2. 绘制下列传递函数的Nyquist图和Bode图。 1）G(s)?2）G(s)?250 2s(s?50)?s?1Ts?1(1???T?0)

3 最小相位系统的对数幅频特性如图，求传递函数。

4．已知单位反饋系统的开环传递函数为G(s)?零频值、截止频率和带宽。

5，求谐振频率、谐振峰值、

s(s?2)1．如图为某焊接机器人焊接头的位置自动控制系统传递函数方框图，试确定其稳定的K、a取值区间。

图（题1）

2．已知系统的开环的频率特性的Nyquist图如图2所示，其中P为开环传递函数中具有正实部极点的个数，试判别对应的各个闭环系统的稳定性。

3．已知系统开环传递函数为

试求系统的相位裕度为45时，开环放大系数K的取值。若K增加10倍，其相位裕度如何变化。

0

1．如图为某焊接机器人焊接头的位置自动控制系统传递函数方框图，试确定其稳定的K、a取值区间。

图（题1）

2．已知系统的开环的频率特性的Nyquist图如图2所示，其中P为开环传递函数中具有正实部极点的个数，试判别对应的各个闭环系统的稳定性。

3．已知系统开环传递函数为

试求系统的相位裕度为45时，开环放大系数K的取值。若K增加10倍，其相位裕度如何变化。

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