《自动控制原理试卷及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制原理试卷及答案（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程名称： 自动控制理论 （/卷 闭卷）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 与反馈量的差值进行的。、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（)与G2(s)的环节，以并联方式连接,其等效传递函数为,则G（s)为 (用（)与G2(s） 表达)。4、典型二阶系统极点分布如图1所示,则无阻尼自然频率 ，阻尼比 ，该系统的特性方程为 ,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，则该系统的传递函数(s）为 。、根轨迹起始于 ，终结于 。7、设某最小相位系统的相频特性为，则该系统的开环传递函数为
2、 。8、控制器的输入输出关系的时域体现式是 ,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2分）1、采用负反馈形式连接后，则 ( ）A、一定能使闭环系统稳定； 、系统动态性能一定会提高;、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除;D、需要调节系统的构造参数,才干改善系统性能。、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果( ）。A、增长开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈;C、增长开环零点; D、引入串联超前校正装置。3、系统特性方程为,则系统 ( )A、稳定； 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定; 、右半平面闭环极点数。4、系统在作
3、用下的稳态误差，阐明 ( )A、 型别； B、系统不稳定;C、 输入幅值过大; D、闭环传递函数中有一种积分环节。、对于如下状况应绘制根轨迹的是( )、主反馈口符号为“-” ; B、除外的其她参数变化时；C、非单位反馈系统； D、根轨迹方程(原则形式）为。6、开环频域性能指标中的相角裕度相应时域性能指标（ ) 。A、超调 B、稳态误差 、调节时间 、峰值时间7、已知开环幅频特性如图所示， 则图中不稳定的系统是( )。 系统 系统 系统图、系统 B、系统 、系统 D、都不稳定8、若某最小相位系统的相角裕度,则下列说法对的的是( )。A、不稳定； B、只有当幅值裕度时才稳定；C、稳定; D、不能判
4、用相角裕度判断系统的稳定性。、若某串联校正装置的传递函数为,则该校正装置属于( )。 A、超前校正 B、滞后校正 、滞后-超前校正 D、不能判断0、下列串联校正装置的传递函数中,能在处提供最大相位超前角的是：A、 B、 、 D、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。图3四、（共2分）系统构造图如图4所示：图4、写出闭环传递函数体现式；(4分）、要使系统满足条件:，试拟定相应的参数和；（4分）3、求此时系统的动态性能指标；(4分)4、时，求系统由产生的稳态误差；（分）5、拟定，使干扰对系统输出无影响。（4分)五、（共5分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为:1、绘制该系统
5、以根轨迹增益r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、拟定使系统满足的开环增益的取值范畴。（7分）六、(共2分)某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如图5所示：1、写出该系统的开环传递函数；(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）、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?（分)试题一答案一、填空题(每题分，共15分)1、给定值2、输入;扰动； 、1(s)+G2（）；4、; ;衰减振荡5、；6、开环极点;开环零点7、8、;稳态性能二、判断选择题（每题2分，共 20分）、D、A 3、C
6、4、A 5、 6、A 、 8、C 9、 10、B三、(分)建立电路的动态微分方程,并求传递函数。解：、建立电路的动态微分方程根据CL有 (2分)即 （2分）2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得 (2分)得传递函数 （2分) 第1 页 共 2 页四、(共分)解:、(4分) 、(分) 3、（4分） 4、(4分) 5、(4分)令：得:五、(共15分)1、绘制根轨迹 （8分)(1）系统有有3个开环极点(起点)：0、3、-3,无开环零点(有限终点);（1分） (2)实轴上的轨迹：（，-)及（-，0)； （1分）(3)条渐近线: （2分）(4) 分离点: 得: （2分） (5)与虚轴交点： (分)绘制根
7、轨迹如右图所示。2、(7分)开环增益K与根轨迹增益Kr的关系：得 (1分) 系统稳定期根轨迹增益Kr的取值范畴：， （2分)系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益Kr的取值范畴:, (3分) 系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范畴： （分)六、（共22分) 解:1、从开环波特图可知，原系统具有比例环节、一种积分环节、两个惯性环节。故其开环传函应有如下形式 (2分）由图可知:处的纵坐标为40dB, 则, 得 (2分) （分）故系统的开环传函为 （2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：开环频率特性 (1分)开环幅频特性 （分)开环相频特性： (分）3、求系统的相角裕度:
8、 求幅值穿越频率，令 得（分) (2分） （2分)对最小相位系统 临界稳定4、(4分)可以采用如下措施提高系统的稳定裕度:增长串联超前校正装置；增长串联滞后校正装置;增长串联滞后-超前校正装置；增长开环零点;增长PI或D或D控制器;在积分环节外加单位负反馈。 试题二一、填空题（每空 1分,共15分) 、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。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仅有顺向作用并且尚有反向联系时,称为 ；具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规定,若一种控
9、制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 。判断一种闭环线性控制系统与否稳定，在时域分析中采用 ;在频域分析中采用 。4、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。5、设系统的开环传递函数为，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相应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率相应时域性能指标 ,它们反映了系统动态过程的 。二、选择题(每题 2分，共0分)1、有关传递函数,错误的说法是 ( ） A 传递函数只合用于线性定常系统; B 传递函数不仅取决于系统的构造参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; 传递函数一般是为复变量的真分式；D 闭环传递函数的极点
10、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( )。、增长积分环节 B、提高系统的开环增益K 、增长微分环节 、引入扰动补偿3、高阶系统的主导闭环极点越接近虚轴，则系统的 ( ）。、精确度越高 B、精确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢 4、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为 ( ）。A、 50 B、5 C、10 D、5 5、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则阐明该系统( ) 。 、含两个抱负微分环节 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06、开环频域性能指标中的相角裕度相应时域性能指标（ ） 。、超调 B、稳态误差C、调节时间 D、峰值时间、已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( )A、 B 、 、 、8、若系统增长合适的开环零点,则下列说法不对的的是 ( ）。 A、可改善系统的迅速性及平稳性; B、会增长系统的信噪比；、会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动; D、可增长系统的稳定裕度。、开环对数幅频特性的低频段决定了系统的（ )。、稳态精度 B、稳定裕度 、抗干扰性能 D、迅速性10、
