2020 自动控制原理(北京联合大学) 最新满分章节测试答案

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【作业】第一章自动控制的基本概念第1章作业
【作业】第二章系统的数学模型第2章作业
【作业】第三章系统的时域分析1 第3章作业
【作业】第三章系统的时域分析3 第3章作业（3）
【作业】第三章系统的时域分析2 第3章作业（2）
第一章自动控制的基本概念第一章综合测验
【作业】第四章线性系统的根轨迹分析法2 第4章作业（2）
【作业】第三章系统的时域分析3 第三章补充作业
【作业】第五章控制系统的频率法分析1 第五章补充作业

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本课程起止时间为:2020-03-02到2020-07-02
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【作业】第一章自动控制的基本概念第1章作业

1、问题:工业上常见的炉温控制系统如图所示。指出系统的输入量和被控量，及被控对象和检测元件，画出系统的原理方块图，并简述其工作原理。
评分规则: 【输入量：期望炉温（由给定毫伏信号分压后得到）；被控量：实际炉温被控对象：电炉检测元件：热电偶
原理方块图
工作原理：热电偶检测炉温并转换为电压信号（2分），反馈到输入端与给定毫伏信号给出的代表希望炉温的电压值进行比较（2分）得到偏差信号，该偏差信号经电压放大，功率放大驱动电机正转或反转（2分）（炉温高于希望反转，炉温低于希望正转），再经减速器改变调压器的输出电压，从而改变加热器的产热量（2分），进而改变炉温（2分）。
】

【作业】第二章系统的数学模型第2章作业

1、问题:已知机电系统如图所示，试求其传递函数。假定电磁线圈的反电势，线圈电流对衔铁M产生的力是，衔铁M产生的位移x为系统输出，e为系统输出。具体要求如下：1.列写系统方程；2.画出对应方程的系统方块图；3.用方块图等效变换法求系统输出与输入的传递函数。
评分规则: 【
2. 方块图（如果方程左右有调整，画出的方块图不唯一，但求出的传递函数是唯一的）（10分）
3. 系统的传递函数为：（8分）
】

【作业】第三章系统的时域分析1 第3章作业

1、问题:已知机电系统如图所示。假定电磁线圈的反电势，线圈电流对衔铁M产生的力是，衔铁M产生的位移x为系统输出，e为系统输出。具体要求如下：1）列写系统的微分方程（10分）；2）画出对应的信号流图（15分）；3）试用梅森增益公式求出系统输出与输入的传递函数（15分）。
评分规则: 【

】

2、问题:已知控制系统方块图如图所示。1）试求传递函数； 2）当，，，，和满足什么样的关系时，输出不受干扰信号的影响。
评分规则: 【解：注：（1）简化过程不唯一；（2）也可画出方块图对应的信号流图后，使用梅森增益公式进行求解。对方块图进行简化得：

】

3、问题:已知一阶系统的方块图如图所示。1）若，试求该系统单位阶跃响应的调整时间； 2）若要求，求此时的反馈系数； 3）反馈系数增加对系统还有什么影响？
评分规则: 【

】

4、问题:第二章补充作业
评分规则: 【具体问题具体分析
】

【作业】第三章系统的时域分析3 第3章作业（3）

1、问题:控制系统如图所示，误差定义在输入端，扰动信号。（1）试求时，系统在扰动作用下的稳态误差和稳态输出。（2）若，其结果如何？并分析。
评分规则: 【解：令,,。计算由扰动作用引起的稳态误差和稳态输出时，可令输入信号

】

【作业】第三章系统的时域分析2 第3章作业（2）

1、问题:某单位反馈随动系统的开环传递函数为，试计算闭环系统的动态性能指标%和。
评分规则: 【这是一个高阶系统，我们注意到(-500)极点离虚轴的距离较(-5)极点离虚轴远的多，这个极点对闭环系统瞬态性能的影响很小，因此，可以忽略该极点，而使系统近似为二阶系统。
近似原则如下： ① 保持系统的稳态值不变； ② 瞬态性能变化不大。根据这个原则，将原开环传递函数变为时间常数形式的传递函数，再忽略小时间常数项，可得：
近似后的闭环传递函数为
提示：该题显示了高阶系统近似为二阶系统的方法，请注意近似原则。
】