《2011-2012《自动控制原理及其应用》-B卷及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011-2012《自动控制原理及其应用》-B卷及答案（1页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 s密封线课程名称: 自动控制原理及其应用（B卷 闭卷）适用专业年级 : 2009级建筑环境与设备工程、给排水工程专业考试时间：2011-2012第一学期 命题人：于惠钧 考试时间100分钟题号一二三四五六七八九十总分统分人 签名题分100得分考生注意事项：1、本试卷共3 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在密封线内和试卷纸正面，否则不记分)一、填空题（本题16分，每空1分）1、在 零初始 条件下，控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换 之比称为传递函数。
2、2、对自动控制的性能要求可归纳为 稳定性 、 快速性 和 准确性 三个方面， 在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的 快速性 ，而稳态误差体现的是 准确性 。3、开环对数幅频特性的低频段反映了系统的 稳态 性能，中频段反映了系统的 动态 性能，高频段反映了系统 抗干扰能力 。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 0.707 。5、满足_相角_方程是确定平面上根轨迹的充分必要条件。而用_幅值_方程来确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。 图2 图36、已知开环系统的奈氏曲线如下图2、图3所示，p为不稳定极点个数，为积分环节个数，则稳定性判别结果为：图2所
3、示系统 不稳定 ，图3所示系统 不稳定 。 二、选择题（本题14分，每题2分）1、比例环节的频率特性相位特性为( B )。A、 -180； B、0； C、90； D、-90。2、线性定常二阶系统的闭环增益加大：( D )A、系统的快速性愈好； B、超调量愈大；C、峰值时间提前； D、对系统的动态性能没有影响。3、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比 ,则闭环特征方程为：( B ) A、N(S) = 0 ； B、 N(S)+M(S) = 0； C、1+ N(S) = 0 ； D、与是否为单位反馈系统有关。4、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点：( C )A、准确度越高 B、准确度越低 C、响
4、应速度越快 D、响应速度越慢5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：( C )A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应6、已知控制系统的闭环传递函数则其根轨迹起始于（ A ）A、G的极点 B、G的零点C、1+G的极点 D、1+G的零点7、关于奈奎斯特稳定判据，正确的观点有( C )。A、如果开环是最小相位系统，则闭环稳定的充要条件是奈氏曲线逆时针包围(-1,j0)点。B、如果开环有P个不稳定极点，且在(-1，j0)点左侧穿越负实轴次数满足，则闭环系统稳定。C、如果开环有P个不稳定极点，且在(-1，j0)点左侧穿越负实轴次数满足则闭环系统稳定。D、奈氏判据是依据控制系统的闭环
5、频率特性来判断相应闭环系统的稳定性的。第1页 共3页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 s密封线三、（本题10分） 已知控制系统结构图如图2-34所示，求输入时系统的输出。图 4 解 由图可得 （3分）又有 , 则 （3分）即 （4分）四、（本题10分）试用结构图等效化简法或梅逊公式求图5所示系统的传递函数。图 5 解：结构图等效化简法： （8分） 所以 （2分）梅逊公式法：图中有1条前向通路，3个回路，有1对互不接触回路 （7分） （3分）五、（本题16分）单位反馈系统的开环传递函数如下，求各静态误差系数和时的稳态误差。 解 （1） （2分） （2分） （2分） （2
6、分） 时， （2分） 时， （2分）时， （2分）由叠加原理 （2分）第2页 共3页湖南工业大学考试试卷纸系(院) 课程名称 班级 姓名 学号 s密封线六、（本题16分）某最小相角系统的开环对数幅频特性如图所示。要求（1） 写出系统开环传递函数；（4分）（2） 利用相角裕度判断系统的稳定性；（4分）（3） 将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试求此时的开环传递函数、截止频率、相角裕度，并判断系统的稳定性。（8分）解（1）由题图可以写出系统开环传递函数如下： （4分）（2）系统的开环相频特性为 截止频率 （2分）相角裕度 ，故系统稳定。 （2分）（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新的开环传递函数 （4分）其截止频率 （2分）而相角裕度 。故系统稳定性不变。 （2分）。七、（本题18分）单位反馈系统的开环传递函数如下，试绘制系统根轨迹（含分离点、虚轴交点等），确定使系统稳定的值范围。 解：实轴上的根轨迹： （2分）渐近线： （2分）分离点：解之得：(舍去) （2分）与虚轴交点：令，带入特征方程，令实部，虚部分别为零解得： （4分）根轨迹如图所示 （4分）由根轨迹图可知，系统稳定的K*取值范围为; （2分）又K=K*/10，所以系统稳定的K值取值范围为 （2分）第3页 共3页文中如有不足，请您见谅！ /
