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1、实用文档自动控制原理试卷与答案(A/B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。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G(s)与G(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G(s),则G为 (用G(s)与G(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 金n =阻尼比上=,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)= 192 + e0.t5,则该系统的传递函数G(s) 为。6、 根轨迹起始于 , 终止于
2、 。7、设某最小相位系统的相频特性为中侬)=tg J(w) -900 -tg/(T ),则该系统的开环传递函数为。8、PI控制器的输入一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；BC增加开环零点；D3、系统特征方程为D(s) =S3 +2s2A稳定；BC临界稳定；D4
3、、系统在r(t) =t2作用下的稳态误差A、型别 V 1时才稳定;g文案大全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A、超前校正B 、滞后校正10s 1100s 1则该校正装置属于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0c =1处提供最大相位超前角的是:10s 1s 110s 10.1s 12s 10.5s 10.1s 110s 1三、（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。CTIUiR2 %图3四、（共20分）系统结构图如图 4所示:图41、写出闭环传递函数 （$）=0？表达式；（4分）R（s）2、要使系统
4、满足条件：0 = 0.707,8 0 =2,试确定相应的参数 K和P ； （4分）3、求此时系统的动态性能指标 仃, ts; （4分）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）K五、（共15分）已知某单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=T ：s（s 3）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之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:图3对数幅频特性曲线
5、1、写出该系统的开环传递函数Go（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）3、求系统的相角裕度 To （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 ,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。
6、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 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OH） ,则其开环幅频特性为，相频s2（Ts1）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0c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。
7、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 KC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504、已知系统的开环传递函数为 50,则该系统的开环增益为 （）。（2s 1）（s 5）A、50 B 、25 C 、10D、55、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统（）。、含两个积分环节A含两个理想微分环节C位置误差系数为 0D、速度误差系数为 06、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域T能指标()。A、超调仃 B 、稳态误差ess C、调整时间tsD
8、 、峰值时间tp7、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 Kf B 、_1!C 、-2d 、K(1-s)s(s 1)s(s 55s(s s 1)s(2-s)8、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是()。A、可改善系统的快速性及平稳性；B 、会增加系统的信噪比；C、会使系统的根轨迹向 s平面的左方弯曲或移动;D、可增加系统的稳定裕度。9、开环对数幅频特性的低频段决定了系统的()。D 、快速性A、稳态精度B 、稳定裕度C 、抗干扰性能10、下列系统中属于不稳定的系统是()。A、闭环极点为s1,2 = -1 j2的系统B 、闭环特征方程为s2 +2s + 1 = 0的
9、系统C阶跃响应为c(t) =20(1+e,.4t)的系统D、脉冲响应为h(t) =8e0.4t的系统三、(8分)写出下图所示系统的传递函数C (结构图化简，梅逊公式均可)R(s)四、设闭环传递函数 (s) =C = 2 2 1，试求：R(s)T2s2 2 Ts 11、t =0.2 ； T = 0.08s； Z=0.8； T = 0.08s时单位阶跃响应的超调量 仃、调节时间ts及峰值时间tp。(7分)2、之=0.4； T = 0.04s和之=0.4； T = 0.16s时单位阶跃响应的超调量 仃、调节时间ts和峰值时间tp。(7分)3、根据计算结果，讨论参数 之、T对阶跃响应的影响。(6分)五
10、、（共15分）已知某单位反馈系统的开环传递函数为G（S）H （S）= Kr（s + 1）,试:s（s 3）1、绘制该系统以卞轨迹增益 Kr为变量的根轨迹（求出：分离点、与虚轴的交点等）；（8 分）2、求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围。（7分）K六、（共22分）已知反馈系统的开环传递函数为G（s）H（s）=，试：s（s 1）1、用奈奎斯特判据判断系统的稳定性；（10分）2、若给定输入r（t） = 2t +2时，要求系统的稳态误差为 0.25 ,问开环增益 K应取何值。（7分）3、求系统满足上面要求的相角裕度了。（5分）试题三一、填空题（每空 1分，共20分）1、对自动控制系统的基本
11、要求可以概括为三个方面，即：、快速性和 2、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是,二阶系统传函标准形式是 。3、在经典控制理论中，可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性 控制系统稳定性。4、控制系统的数学模型，取决于系统 和 ，与外作用及初始条件无关。5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 ,横坐标为 。6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P是指, Z是指, R指7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，ts定义为。仃是8、PI控制规律的时域表达式是 。 P I D控制规律的传递函数表达式是 O9、设系统的开环传递函数为,则其开环幅频特性为s（T1s 1）（T2s 1）性为。
12、二、判断选择题（每题2分，共16分）1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：（）A、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差稳态误差计算的通用公式是ess二呵s2R(s)1 G(s)H(s)C 增大系统开环增益 K可以减小稳态误差；D 增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。2、适合应用传递函数描述的系统是()。A、单输入，单输出的线性定常系统；R单输入，单输出的线性时变系统；C单输入，单输出的定常系统；口非线性系统。3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为一-一，则该系统的闭环特征方程为()s(s 1)A S(S 1) =0Bs(s 1) 5=0C s(s 1) 1 =0 D、与是否
13、为单位反馈系统有关4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为(G(S),反馈通道传递函数为 H(S),当输入信 )A E(S) =R(S) G(S) B、E(S) = R(S) G(S) H(S)、E(S) = R(S)-G(S)H(S)C、E(S) = R(S) G(S) -H (S) D5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是()。* * * *A K (2-s) DK八Kc K (1-s)A B 、 C 、 D 、s(s 1)s(s-1)(s 5)s(s 3s 1)s(2 - s)6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：A、低频段B 、开环增益C 、高频段 D 、
