自动控制原理试题答案

自动控制期末考试试题+全部答案

一、填空题（每空 1 分，共15分）

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G(s)，则G(s)为 （用G1(s)与G2(s) 表示）。

4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率 n ， 阻尼比 ，

该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。

5、若某系统的单位脉冲响应为g(t) 10e 0.2t 5e 0.5t， 则该系统的传递函数G(s)为 。

6、根轨迹起始于。 7、设某最小相位系统的相频特性为 ( ) tg 1( ) 900 tg 1(T )，则该系统的开环传递函数为 。

8、PI控制器的输入－输出关系的时域表达式是

其相应的传递函数为 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。

二、选择题（每题 2 分，共20分）

1、采用负反馈形式连接后，则 ( )

A、一定能使闭环系统稳定； B、系统动态性能一定会提高； C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。

A、增加开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈； C、增加开环零点； D、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 D(s) s 2s 3s 6 0，则系统 ( )

A、稳定； B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C、临界稳定； D、右半平面闭环极点数Z 2。

2

4、系统在r(t) t作用下的稳态误差ess ，说明 ( )

3

2

A、 型别v 2； B、系统不稳定；

C、 输入幅值过大； D、闭环传递函数中有一个积分环节。

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5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )

A、主反馈口符号为“-” ； B、除Kr外的其他参数变化时；

C、非单位反馈系统； D、根轨迹方程（标准形式）为G(s)H(s) 1。 6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( ) 。

A、超调 % B、稳态误差ess C、调整时间ts D、峰值时间tp 7、已知开环幅频特性如图2所示， 则图中不稳定的系统是( )。

系统① 系统② 系统③

图2

A、系统① B、系统② C、系统③ D、都不稳定 8、若某最小相位系统的相角裕度 0，则下列说法正确的是 ( )。

A、不稳定； B、只有当幅值裕度kg 1时才稳定； C、稳定； D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为

10s 1100s 1

，则该校正装置属于( )。

A、超前校正 B、滞后校正 C、滞后-超前校正 D、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在 c 1处提供最大相位超前角的是：

A、

三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。

10s 1s 1

B、

10s 10.1s 1

C、

2s 10.5s 1

D、

0.1s 110s 1

图3

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四、（共20分）系统结构图如图4所示：

图4

1、写出闭环传递函数 (s)

C(s)R(s)

表达式；（4分）

2、要使系统满足条件： 0.707, n 2,试确定相应的参数K和 ；（4分） 3、求此时系统的动态性能指标

00

（4分） ,ts；

4、r(t) 2t时，求系统由r(t)产生的稳态误差ess；（4分） 5、确定Gn(s)，使干扰n(t)对系统输出c(t)无影响。（4分） 五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)

Krs(s 3)

2

:

1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）

2、确定使系统满足0 1的开环增益K的取值范围。（7分）

六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线L0( )如图5所示：

1、写出该系统的开环传递函数G0(s)；（8分）

2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。（3分）

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3、求系统的相角裕度 。（7分）

4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？（4分）

试题二 一、填空题（每空 1 分，共15分）

1、在水箱水温控制系统中，受控对象为 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。

3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。

4、传递函数是指在与 之比。

5、设系统的开环传递函数为

K( s 1)s(Ts 1)

2

，则其开环幅频特性为 ，相频

特性为 。

6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率 c对应时域性能指标 ，它们反映了系统动态过程的 。

二、选择题（每题 2 分，共20分） 1、关于传递函数，错误的说法是 ( ) A 传递函数只适用于线性定常系统；

B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C 传递函数一般是为复变量s的真分式；

D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。

2、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。

A、增加积分环节 B、提高系统的开环增益K C、增加微分环节 D、引入扰动补偿

3、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) 。

A、准确度越高 B、准确度越低

C、响应速度越快 D、响应速度越慢

50

4、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为 ( )。

(2s 1)(s 5)

A、 50 B、25 C、10 D、5 5、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) 。

A、含两个理想微分环节 B、含两个积分环节 C、位置误差系数为0 D、速度误差系数为0

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6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( ) 。

A、超调 % B、稳态误差ess C、调整时间ts D、峰值时间tp 7、已知某些系 …… 此处隐藏：8427字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……