已知控制系统的框图如图3－15所示。要求系统的单位阶跃响应c（t)具有最大超调σ%=16.3%和峰值时间tp=1（s)。试确

已知某控制系统框图如图8-56所示，其中非线性环节的描述函数为

试求:

(1)当系统未接入校正装置G_c(s)时，系统是否存在自持振荡，若存在，求出其振幅和频率，并分析使系统稳定的A的取值范围。

(2)当系统接入校正装置G_c(s)时，分析系统是否会产生自持振荡。

图8-56

所示。宇航员机动控制系统结构图如图3-15 (b) 所示，其中喷气控制器可用增益K2表示，K3为速度反馈增益。若将宇航员以及他手臂上的装置一并考虑， 系统总的转动惯量J = 25N .m.s²/rad。要求:

(1)当输入为单位斜坡r(t)=+(m·s^-1)时，确定速度反馈增益K3的取值，使系统稳态误差e_ss(∞)≤0.01m。

(2)采用(1)中求得的K₃，确定K₁K₂的取值，使系统超调量σ%≤10%。

图3-15宇航员机动控制系统

空间机器人的机械臂及其控制框图如图10-7所示。已知电机与机械臂构成的手臂传递函数为

图10-7空间机器 人的机械臂控制系统

设计要求:

(1)当Gc(s) =K时，确定K的合适取值，使系统阶跃响应的超调量σ%=4.5% ;

(2)采用ITAE优化方法，并选取ω_n=10，设计合适的PD控制器Gc(s)，确定对应的前置滤波器Gp(s);

(3)采用ITAE优化方法，设计合适的Pl控制器Gc(s)和相应的前置滤波器Gp(s);

(4)采用ITAE优化方法和ω_n=10，设计合适的PID控制器Gc(s) 和前置滤波器Gp (s);

(5)对比上述每种设计效果，列表比较系统对单位阶跃输入响应的σ%, t_pp, t_s(Δ=2%)以及由单位阶跃扰动引起的输出y (t) 的最大值和稳态值。

某负反馈控制系统框图如图2-50所示，试求系统的传递函数C(s)/ R(s)。

图2-50

图2-50

已知二系统框图如图5-21所示，试求其系统函数，说明此二系统框图对应的是同一系统。

某LTI系统的时域框图如图(a)所示，已知其输入为f(t)=u(t)，求其零状态响应。

已知构件S的两个位置,如图3-15(a)所示,并已知活动铰链中心B及固定铰链中心D的位置,试设计一铰链四杆机构ABCD能实现构件S的两个位置.