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1、自动控制原理典型考试试题(时间120分钟)院系专业姓名学号第二章：主要是化简系统结构图求系统的传递函数，可以用化简，也可以用梅逊公式来求一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的 输出C(s)的表达式。、(共15分)已知系统的结构图如图所示。试求传递函数C(S)，C(S)。R (s) N (s)三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。G1G2+ ：四、(共15分)系统结构图如图所示，求X(s)的表达式五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(
2、s)。r1耳卜 区丁乩叵西 門吸卜叵总 I|丑&卜第三章：主要包括稳、准、快3个方面稳定性有2题，绝对稳定性判断，主要是用劳斯判据，特别是临界稳定中出现全零行问题。相对稳定性判断，主要是稳定度问题，就是要求所有极点均在s=-a垂线左测问题，就是将s=w-a代 入D(s)=O中，再判断稳定快速性主要是要记住二阶系统在0 E 2/(1+0.1L C(s)* 4/s(s+2)四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为:(s + 2)( s + 4)( s 2 + 6 s + 25)试确定引起闭环系统等幅振荡时的K值和相应的振荡频率 五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)二K (
3、s +1)s3 +a s2 + 2s +1若系统以2rad/s频率持续振荡，试确定相应的K和a值六、(共15分)系统结构图如图所示。(1) 为确保系统稳定，如何取K值？(2) 为使系统特征根全部位于s平面s = -1的左侧，K应取何值？(3) 若r(t) = 21 + 2时，要求系统稳态误差e 0.25，K应取何值?ss(0.1+1)(0.肚+ 1)六、(15分)单位反馈系统的开环传递函数为G(s)= s(s + 3)(s + 5)为使系统特征根的实部不大于-1，试确定开环增益的取值范围。六、(15分)系统结构图如图所示&s)_K (s)八s(0.1s + l)(0.25s +1)求：1.为使
4、系统闭环稳定，确定K的取值范围。2. 当K为何值时，系统出现等幅振荡，并确定等幅振荡的频率。3. 为使系统的闭环极点全部位于s平面的虚轴左移一个单位后的左侧，试确定K的取值范 围。七、(15分)系统结构图如图4所示，图4题图(1) 当K二25, K二0时，求系统的动态性能指标b %和t ；0fs(2) 若使系统E= 0.5，单位速度误差e = 0.1时，试确定K和K值。ss0fC(s) _6八、已知系统的传递函数为R (s)匚；设系统初始条件为R(s)s2 + 5s + 6C(0) = -1 C(0) = 0，试求系统的单位阶跃响应C(t)和脉冲响应h(t)。九、已知二阶系统的单位阶跃响应为h
5、(t) = 10 - 12.5e-1.2t Sin(1.6t + 53.1)试求系统的超调量b%、峰值时间t和调节时间t。ps十、简答题(共15分)已知一控制系统的结构图如下(1) 确定该系统在输入信号r(t) = l(t)下的时域性能指标：超调量b %，调节时间t和峰值时间(2) 当r(t) = 21(t),n(t) = 41(t)时，求系统的稳态误差。(1) 求引起闭环系统临界稳定的K值和对应的振荡频率 ；(2) r(t)二12时，要使系统稳态误差e 5及丫45v三、设计题(共15分)已知单位负反馈系统开环传递函数为Ks (0.1s +1)(0.2 s +1)若要求校正后的静态速度误差系数
6、等于30 s-1，相位裕度不低于40。，幅值裕度不小于10dB，截止频率不 小于2.3rad/s，设计串联校正装置。四、计算题(共10分)k k T T已知控制系统的结构图如下，其中已知量HT r丄2均大于零。处 +加$ 4 t为提高系统的控制精度，使系统由I型提高到III型，加入了前馈校正G c(s) = T S + ，试求 a，b 值。已知 e(t)二 丫(t) - c (t)2五、设单位反馈系统的开环传递函数G (s)=Ks( s + 1)(0.25s +1)要求校正后系统的静态速度误差系数Kv25(rad/s),截止频率c2(rad/s)，相角裕度丫三45，试设VV/计串联校正装置。第七章离散系统的求解主要包括稳定性判断、稳态误差的求取以及阶跃响应的求取、计算题(共15分)设离散系统如下图所示，其中ZOH为零阶保持器,T = 0.1 s , K = 1,1.试求静态误差系数K卩、K、匕(5分)2.求系统在Y(t)二t作用下的稳态误差e*(s)(5分)3.求系统的单位阶跃响应c(nT)(5分)r(t)J 3*1 SZ0HK二、计算题(共15分)离散系统方框图如
