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1、课程名称: 自动控制理论 (A/卷 闭卷)一、填空题(每空 分,共15分） 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。、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,则G(s）为 G1(s)+G(s)（用G1(s)与G2(s）表达)。、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 。、若某系统的单位脉冲响应为，则该系统的传递函数G(s)为 。6、根轨迹起始于 极点 ,终结于 零点或
2、无穷远 。、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 。8、PI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20分)1、采用负反馈形式连接后,则 ( )、一定能使闭环系统稳定; 、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;、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。、系统特性方程为 ，则系统 （ )A、稳定； B、单位
3、阶跃响应曲线为单调指数上升；、临界稳定; D、右半平面闭环极点数。4、系统在作用下的稳态误差，阐明 ( )A、 型别; 、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。5、对于如下状况应绘制根轨迹的是( )A、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 C、调节时间 D、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2A、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
4、列说法对的的是 ( )。、不稳定； 、只有当幅值裕度时才稳定；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，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 、不能判断1、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、 C、 D、三、(分)试建立如图所示电路的动态微分方程,并求传递函数。图3四、（共20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）、时，求系统由产生的稳态误差;（分）5、拟定,使干扰对系统
5、输出无影响。（4分)五、（共15分）已知某单位反馈系统的开环传递函数为: 1、绘制该系统以根轨迹增益为变量的根轨迹(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22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。(分)3、求系统的相角裕度。（7分）、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1分，共15分)、给定值2、输入;扰动; 3、1(s)+G2（s）；、；;衰减振荡、；6、开环极点
6、；开环零点7、8、； 稳态性能二、判断选择题（每题2分,共 20分)1、D2、 3、C4、A 5、D 6、A 7、B、C 9、B 0、三、(8分)建立电路的动态微分方程，并求传递函数。解:1、建立电路的动态微分方程根据KCL有 （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20分）解：1、(分) 2、(4分） 3、（分） 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：(-,-3)及(-3，0)；
7、 (1分）（3) 3条渐近线： (2分）（4) 分离点： 得： (2分） (）与虚轴交点： (2分）绘制根轨迹如右图所示。、（分）开环增益K与根轨迹增益r的关系:得 （1分) 系统稳定期根轨迹增益K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: （1分)六、（共2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 (分)由图可知:处的纵坐标为40, 则,得 （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：
8、开环频率特性 (1分）开环幅频特性 (分）开环相频特性： (1分)、求系统的相角裕度: 求幅值穿越频率,令 得(3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PI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
9、 ;具有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 。、稳定是对控制系统最基本的规定，若一种控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20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
10、,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s的真分式； 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 （ )。A、增长积分环节 、提高系统的开环增益K C、增长微分环节 D、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 ( )。A、精确度越高 B、精确度越低 、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、 0 B、25 C、 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( ) 。A、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 、速度误差系数为0、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7、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 、 C 、 D、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。9、开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( ）。A、稳态精度 B、稳定裕度 C、抗干扰性能 D、迅速性、下
