一.试求图示系统的输出z变换C(z).(20分)(a)(b)各10分
解:
本题(a),(b)各10分,输出表达式写的完全正确得20分,前项通道或反馈回路列写有错根据情况扣分,从离散方程入手写的,若出现错误根据情况适当扣分。
二.闭环离散系统如图所示,其中采样周期T=1s,(20分)
1.试求系统的开环脉冲传递函数G(z);(8分)
2.求系统的闭环脉冲传递函数;(5分)
3.确定系统稳定时K的取值范围。(7分)
本题20分,由系统结构图正确求出系统的开环脉冲传递函数得8分,列写出求取式计算有错,可适当扣2-3分,并且不影响下面几问的得分;由开环脉冲传递函数正确求的系统的闭环脉冲传递函数得5分;系统判稳进行了二次线性变换(双线性变换)得4分,判断正确得3分,数据计算不够正确可不扣分,前面计算错,只要概念清楚,方法正确不影响后面得分。
三. 设单位反馈线性离散系统如图所示,其中T=1秒,试求取在等速度输入信号r(t)=1作用下,能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的脉冲传递函数D(z)。(20分)
本题20分,正确求出原系统的开环脉冲传递函数得8分,知道有零阶保持器时脉冲传递函数的求取,求取公式正确计算错扣1-2分,其它错误根据情况适当扣分;从稳定性及可实现性入手正确分析确定系统闭环脉冲传递函数得7分,论述不够全面,但选取正确也可得7分,部分叙述正确或考虑不完整得4-6分;最少拍控制器求取正确得5分,公式正确计算有错适当扣分。
四.设非线性系统如图所示,(20分)
1. 试用解析法在 平面绘制相轨迹;(15分)
2. 求出相轨迹与坐标轴交点的值;(3分)
3.说明系统奇点的类型。(2分)
系统响应为等幅振荡,临界状态,相轨迹为椭圆,对应的奇点为中心点。
本题20分,采用解析法正确画出系统的相轨迹图得15分,其中根据系统结构图写出系统线性和非线性部分的微分方程得5分,分区写出相轨迹方程得5分,画出系统相轨迹图得5分,中间计算有错导致后面相轨迹图错,根据情况适当扣分;说明系统运动状态,判断系统稳定性得3分;正确说明系统奇点类型得2分。
五.非线性系统如图所示,(20分)
1.试用描述函数法分析非线性系统的稳定性;(12分)
2.若存在自持振荡,求振荡频率和振幅。(8分)
(注:非线性环节的描述函数)
本题20分,第一问12分,求出系统线性部分的频率特性和系统的Nyquist曲线得6分,频率特性求取正确,Nyquist曲线绘制有误根据情况适当扣分,画出系统非线性部分的描述函数负倒曲线得6分,画图不正确适当扣分;分析两条曲线相交产生自持振荡得4分,正确求出振荡频率和振荡幅值得4分,分析正确但计算有错扣1-3分。前面错误导致后面错误只要分析正确,根据情况适当扣分,但不连锁扣分。下载本文