浙江大学远程教育控制理论作业一答案.doc

浙大远程教育控制理论作业一 第一章作业 1-1 与开环系统相比，闭环系统的最大特点是： 检测偏差、纠正偏差 。 1-2 分析一个控制系统从以下三方面分析： 稳定性、准确性、快速性 。 1-3 控制系统分为两种基本形式 开环控制系统 和 闭环控制系统 。 1-4 负正反馈如何定义？ 输入量和反馈量相减作为控制器的输入称为负反馈，输入量和反馈量相加作为控制器的输入称为正反馈。 1-5 若组成控制系统的元件都具有线性特性 ，则称为线性控制系统。 1-6 控制系统中各部分的信号若都是时间t的连续函数 ，则称为连续控制系统。 1-7 控制系统中各部分的信号中只要有一个是时间t的离散信号 ，则称此系统为离散控制系统。 1-8控制系统一般可分为两种基本结构： 开环系统 、 闭环系统 ；控制系统可进行不同的分类：线性系统与 非线性系统 ＿; 恒值控制系统 与随动系统；连续系统与 离散系统 。 1-9请画出闭环控制系统的结构原理图，并简要介绍各部分的主要作用。 误差检测器：将输入量与反馈进行比较 控制器：进行幅值和功率的放大，并将它转换成适合执行器工作的信号。 被控对象：指系统中被控制的设备或过程，它能完成特定的动作和工作任务。 反馈装置：将被控量转换成主反馈量 1-10 控制系统的性能要求一般有 稳定 、 快速 和 准确 ；常见的线性定常系统的稳定性判据有 具有齐次性 和 适用叠加原理 。 第二章作业 2-1 如图1所示，分别用方框图简化法或梅逊公式计算传递函数（写出推导过程）。 解：见课本P33或P37. 2-2 已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 ，试求系统的传递函数和脉冲响应。 解 单位阶跃输入时，有，依题意 2-3 已知系统传递函数 ，且初始条件为，，试求系统在输入作用下的输出。 解 系统的微分方程为 （1） 考虑初始条件，对式（1）进行拉氏变换，得 （2） 2-4 飞机俯仰角控制系统结构图如图2所示，试求闭环传递函数。 图2 飞机俯仰角控制系统结构图 解 经结构图等效变换可得闭环系统的传递函数 5 试绘制图3所示系统的信号流图。 图 3 解 2-6 试绘制图5所示信号流图对应的系统结构图。 图 5 解 2-7 如图7所示，已知单位负反馈系统开环传递函数 且初始条件为，。试求： 系统在作用下的输出响应； 系统在作用下的静态误差 图 7 初始条件为0时， 现 代入，： 当， 则 2-8 某系统方块图如下图8所示，试画出其信号流图并用梅逊公式计算与之间的传递函数。 图8 解：信号流图 系统有一条前向通道，三个单回路，一对互不接触回路 由图得： ， 图1 输入量 偏差量 控制量 输出量 控制器 被控对象 反馈装置 － ＋