二阶系统性能分析与控制设计作业总结

本周的第四次作业主要考察了学生对二阶系统在控制系统中的基本理论的理解和应用。课程的重点落在了系统的稳定性、快速性、动态响应以及传递函数分析上。 在单选题部分，共计4题，总分8分。第1题考察了欠阻尼二阶系统单位阶跃响应的瞬态分量衰减速度与阻尼比ζ的关系，正确答案是D，说明衰减速度取决于ζ的大小。第2题中，上升时间、峰值时间和调整时间体现了系统的快速性，选择C是正确的，即系统响应速度快。第3题中，超调量大表示阻尼比越小，C选项符合题意。第4题考查了二阶系统出现等幅振荡的情况，当系统处于零阻尼状态时，答案是B。 多选题中，系统型别为2的二阶系统可以无误差地跟踪阶跃信号和速度信号，因此正确答案是AB，满分5分。 填空题占据了大部分分数，共5题，总分高达72分。首先，ζ被要求精确到小数点后两位，第一空的答案是0.69，第二空的范围是2.17或2.90，限制在2.0-3.0之间。在后续的问题中，超调量为0.3，对应30%；峰值时间为0.1秒。通过图示信息，计算得到阻尼比为0.36，无阻尼固有频率的范围在30.00-35.00之间，且已知闭环传递函数和开环传递函数都能确定。 最后，传递函数1/(s+1)表明这是一个一阶低通滤波器，说明系统是一个无阻尼系统，且具有稳定的线性响应。 整个作业涵盖了二阶系统的基本特性、动态响应分析、系统型别的识别以及传递函数的解读，强调了理论知识与实际问题解决能力的结合。学生需要熟练掌握二阶系统参数的计算方法和系统性能指标的意义，并能根据这些理论应用于实际问题的分析中。