北京科技大学自动控制理论习题集讲述.docx

自动控制理论习题集 北京科技大学 自动化学院 控制系 2014.4 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u   HYPERLINK \l _Toc383090708 第一章  PAGEREF _Toc383090708 \h 1  HYPERLINK \l _Toc383090709 第二章  PAGEREF _Toc383090709 \h 4  HYPERLINK \l _Toc383090710 第三章  PAGEREF _Toc383090710 \h 14  HYPERLINK \l _Toc383090711 第四章  PAGEREF _Toc383090711 \h 24  HYPERLINK \l _Toc383090712 第五章  PAGEREF _Toc383090712 \h 28  HYPERLINK \l _Toc383090713 第六章  PAGEREF _Toc383090713 \h 35  HYPERLINK \l _Toc383090714 第七章  PAGEREF _Toc383090714 \h 40  HYPERLINK \l _Toc383090715 第八章  PAGEREF _Toc383090715 \h 41  《自动控制理论习题集》 第一章 1、试述开环控制系统的主要优缺点。 2、题图1为液位自动控制系统示意图。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。 题图1 液位自动控制系统示意图 3、如题图2（a）、（b）所示两水位控制系统，要求(1)　画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）；(2)　分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。 题图2 4、如题图3所示炉温控制系统，要求：(1)　指出系统输出量、给定输入量、扰动输入量、被控对象和自动控制器的各组成部分并画出方块图；(2)　说明该系统是怎样得到消除或减少偏差的。 5、题图4是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，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方块图。 题图3  题图4 液位自动控制系统 6、题图5是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理并画出系统方块图。 题图5 仓库大门自动开闭控制系统 7、说明负反馈的工作原理及其在自动控制系统中的应用。 8、开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点？ 9、对自动控制系统基本的性能要求是什么？最主要的要求是什么？ 10、题图6所示为温度控制系统的原理图。指出系统的输入量和被控量，并画出系统框图。 题图6 温度控制系统的原理图 11、自动控制系统主要组成部分是什么？各个组成部分有什么功能？ 12、如题图7是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，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方块图。 题图7 13、如题图8是电炉温度控制系统原理示意图。试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程，指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用，最后画出系统方块图。 题图8  第二章 1、试简化题图1中所示系统的结构图，并求传递函数C(s)/R(s)。 题图1 系统结构图 2、已知单摆系统的运动如题图2所示。(1) 写出运动方程式； (2) 求取线性化方程。 题图2 单摆系统运动示意图 3、RC无源网络电路图如题图3所示，试采用复数阻抗法画出系统结构图，并求传递函数Uc(s)/Ur(s)。 题图3 RC无源网络 4、有源网络如题图4所示，试用复阻抗法求网络传递函数，并根据求得的结果，直接用于题图5所示PI调节器，写出传递函数。 题图4 有源网络 题图5 PI调节器 5、求下列微分方程的时域解x（t）。已知。 6、已知系统结构图如题图6所示，试用化简法求传递函数C(s)/R(s)。 题图6 系统结构图 题图7 系统结构图 7、已知系统结构图如题图7所示，试用化简法求传递函数C(s)/R(s)。 （b）电气系统 （a）机械系统 题图8 系统结构图 8、已知机械系统如题图8（a）所示，电气系统如题图8（b）所示，试画出两系统结构图，并求出传递函数，证明它们是相似系统。 9、RC网络如题图9所示，其中u1为网络输入量，u2为网络输出量。 （1）画出网络结构图； （2）求传递函数U2(s)/ U1(s)。 题图9 RC网络 10、已知系统的信号流图如题图10所示，试求传递函数C(s)/ R(s)。 题图10 信号流图 11