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1、内蒙古科技大学2012 /2013学年第一学期自动控制原理（A卷）考试试题一：名姓生肯:号学生学班生学师教考监交并一纸题答与须卷试课程号：67106308考试方式：闭卷使用专业、年级：自动化10、电气10、测控10考试时间：2013年1月7日15： 00-17： 00试卷须与答题纸一并交监考教师、选择题（共15题，每题2分,1、若系统的开环传递函数为右A. 1B. 2C. 5任课教师：李爱莲、刘丕亮、李少波备 注：所有答案均写在答题纸上共30分）则它的开环增益为（）D. 102、二阶系统的传递函数G（s）= - 52+25 + 5A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统3、某系统的传递函数
2、为丄，在厂= 5sin2t作用下，其输出稳态分量的幅值为（） $2A. -B. -C.-5224、若保持二阶系统的不变，提高A.提高上升时间和峰值时间C.提咼上升时间和调整时间5、某单位反馈系统开环传函为B. 226、一阶微分环节G（5）= 1 + Ts ,A. 45B. -45,则该系统是（）D.零阻尼系统D.?4叫，则可以（）B.减少上升时间和峰值时间D.减少上升时间和超调量,若使其成为二阶最佳模型，贝b值为（）s（s + a）C. 2D. V2/2当频率COC. 90=命时，贝IJ相频特性ZG（ ）为（）D. -907、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、A.输入、误差输出、扰动C.输入、扰动D.扰动、误差8、某单位反馈系统的开环传递函数为:gG)=5(5 +1)(5 + 5)当k=(）时，闭环系统临界稳定。A. 10B. 20C. 30D. 409、若已知某串联校正装置的传递函数为G（s） = L,则它是一种（）C 105 + 1A.反馈校正B.相位超前校正C.相位滞后一超前校正D.相位滞后校正10、在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（）A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前 11、某负反馈系统开环传递函数为g恥尸E则实轴上的根轨迹为（）A. （-3, a） B. （0, a）C. （8, -3）D.
4、 （-3, 0）12、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咼C. 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A.系统B.系统C.系统D.都不稳定14、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线订装-线订装-线订装-师教考监交并一纸题答与须卷试-线订装-线订装-线订装二、计算题(共4题，共70分)一：名姓生肯:号学生学班生学15、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K外的其他参数变化时C.非单位
5、反馈系统D.根轨迹方程(标准形式)为G(s)H(s) =+1】、(本题分)已知系统结构如图2,试求系统闭环传递函数需。图22、(本题15分)单位负反馈系统的开环传递函数G(s) =,s(0.2s + l)(0.5s + l)(1) 绘出K从0t+oo时系统的闭环根轨迹图；(2) 求使系统阶跃响应为衰减振荡时的K的取值范围。3、(本题30分)已知系统如图3所示，原系统G/S)的开环对数幅频特性如图4所示,试设计串联校正环节G(s),使系统校正后变为I型、2阶，且单位阶跃响应为Cy(t) -1- -J2 -Q-iot sin(10f+ 45)(1) 求校正环节的传递函数G (s)；C(2) 画出校
6、正后和校正环节的对数幅频特性折线图；(3) 计算校正后系统的相角裕度),阶跃响应的调节时间t和超调量b % ；CS(4) 若r(t) = 10t,计算校正后系统的静态误差e。注：二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应-sin(co 2 + arctann*1 GC)cG) c 校正环节原系统4、（本题15分）离散系统如图5所示,T=1许R (sT=WE (s)/C*(s)E*(s)2s(s+1)C (s)图5（1）求离散系统的开环脉冲传递函数；（2）判断该离散系统的闭环稳定性；（3）求单位斜坡输入下离散系统的静态误差e。SS注：Z变换表zZ aTTz(Z I内蒙古科技大学考试标准答案及评分标准课程名称：
7、自动控制原理（A） 考试班级：自动化10、电气10、测控10考试时间：年月日时分至时分标准制订人：李爱莲、刘丕亮、李少波一选择题（共15题，每题2分，共30分）123456781910CBDBCACCDA1112131415CDBAD二计算题（共4题共70分）1、（本题10分）2、(本题15分)_K10K解 G) - s(0 2s + 1)(O.5s + 1)二 s(s + 5)(s + 2)系统有三个开环极点：=0, p -2,实轴上的根轨迹：（-5, 渐近线: 分离点:oaPa0-2-573 _3(2k +1)71兀=+ 一，兀33（2分）1一 +d + 5 + 2解得：=-0X8,一78
8、63 （舍去）。（2 分）与虚轴的交点：特征方程为D(s)二 S3 + 7s2 + 10s + 10K = 0ReD(jCD)二-7CD2 + 10K 二 0令ImD(jCD) 03 + 10CD 0w =解得K = 7(2分)与虚轴的交点（0, 10j）o 根轨迹如图示。（4分）K =|s（0.2s + l）（0.5s + l）|=0.406（3 分）1y=-0.88（2分）（3分）所以系统阶跃响应为衰减振荡时的K的取值范围：0.406K)-红色（5分）（3分）（3分）L （）蓝色（3分）y =180-90- arctg(0.05cd ) - 63.43.5= 0.35(5)4.4n=0.4
9、4(5)（2分）（3分）（2分）（2分）静态误差为:10 1e = = 1 -KV（2分）4、（本题15分）T=1.秒T=1讲C*(s)R (s)E (s)E*(s)2s(s+1)C (s)1.264z(0.368)（5分）（2分）（3分）（5分）(1) G(z)= Z 2 3 = 2*zJ 1 ) = 2*632zs(s + l)s s + 1 (z -l)(z -0.368)(2)闭环特征方程为：D(z) =2-0.104z +0.368 = 0闭环极点为：z = 0.052 )0.6044 , |z| = 0.6066 1,系统稳定。1,2(3)静态速度误差系数为：K =lim(z-l)G(z)=2V ZT1T所以稳态误差为：e = 0.5-K
