自动控制原理试卷.doc

重庆大学 自动控制原理 课程试卷2006 2007 学年 第 1 学期开课学院： 自动化学院 考试日期： 2007-02 考试时间： 120 分钟题 号一二三四五六七八九十总 分得 分一、（20%）在齿轮传动中，主动齿轮的转速为1、从动齿轮的转速为2，电机输出的原动转矩为Mm，折算到主动齿轮的负载转矩为M1，从动齿轮产生的阻力矩为M2。上述变量间存在如下的关系：主动齿轮与从动齿轮的转速比: 阻力矩与负载转矩关系: 主动轴上的力矩平衡方程: 从动轴上的力矩平衡方程: 式中，f1、J1、f2、J2，分别是粘性摩檫系数及转动惯量。选定原动转矩Mm作为输入，从动齿轮产生的阻力矩M2作为输出，完成以下要求。1、 根据所给方程组，画出该过程的动态结构图；2、 整理出M2和Mm间的传递函数。二、（15%）设单位负反馈系统的开环传递函数为分别绘制时系统的根轨迹（需给出相应的计算）。三、（20%）系统的动态结构图如图1所示，要求输入r(t)单位阶跃时,超调量，峰值时间。1、 试确定K和Kt的值。2、在所确定的K和Kt的值下，当输入r(t)单位阶跃时，系统的稳态误差是多少？ 图 1图 2四、（20%）图2中实线画出的折线是系统校正前的开环幅频特性，虚线是经过串联校正后的开环幅频特性。1、 给出校正前系统的开环传递函数，并求出系统的相位裕量；2、 给出校正环节的传递函数，求校正后系统的开环截止频率和相位裕量；3、 比较计算结果，说明相对稳定性较好的系统，对数幅频特性在中频段应具有的形状。五、（15%）非线性系统如图3所示，其中K=1，M=1，非线性环节的描述函数为。判断系统是否自振，若有自振，求自振频率和振幅。MK0图 3六、（10%）已知采样周期T=1s，求图4所示系统的闭环脉冲传递函数F(z)。并判断系统的稳定性。 图 4