【试题资料】自动控制原理习题及解答.pdfVIP

麻省理工学院 航空航天系 16.060 自动控制原理课 2003 年秋季 第一次作业 截止日期：2003 年9 月11 日（星期四） 提示：MATLAB/Simulink 教程将于9 月8 日（星期一）晚上7 ：00 和8：00 、9 月9 日（星 期二）晚上7 ：00 举行。每次历时一个小时 第一题：为什么要用反馈 举一个你熟悉的闭环系统的例子，如办公室温度控制系统、汽车导航系统等。绘制出类似于 图1 所示的系统框图。对于你所选取的系统，指出物理输入、物理输出和可能的扰动和噪声； 同时指出构成控制器、受控对象和传感器的物理设备，但传递函数都不必写出。简要的讨论 在没有反馈的情况下系统能否正常运行。 第二题：模块框图和增益的概念 下图是一个反馈控制系统的框图，包括给定输入R(s) 、扰动D(s) 、传感器噪声N(s)和输出 C(s) 。 图1 反馈系统框图 1．分别求出系统输出 C(s)对输入量 R(s) 、D(s) 、N(s) 的传递函数。提示：由于线性系统满 足叠加原理，可以在计算C(s)/R(s)时令D(s)和N(s)等于零。 2 ．假设H(s)=1 （即单位负反馈）和K(s)=K （控制器是一个放大器），当D(s)和N(s)都为零 时，根据G(s)、R(s)和K 求取误差表达式E(s)=R(s)-B(s) 。 1 1 1 3 ．设被控对象分别为G = 和G = ，R(s)为单位阶跃信号 （R (s ) = ）， 1 2 2 s + 2 s (s + 2) s H(s)=1 、K(s)=K、D(s)和N(s)为零，用终值定理求取各被控对象 （见第11 页）稳态误差 （当t 趋向无穷大的误差值）。 4 ．人们一般希望稳态输出跟踪参考值。稳态输出与参考值的差则称为稳态误差，而反馈的 目的之一就是减小误差，在第二题第3 部分中，稳态误差随着K 的变化规律是什么？二 受控对象稳态误差是否相同？ 第三题：数学问题 3 ．1 复数