自动控制原理_期末试卷及答案详解

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1、承诺：我将严格遵守考场纪律，知道考试违纪、作弊的严重性，还知道请他人代考或代他人考者将被开除学籍和因作弊受到记过及以上处分将不授予学士学位，愿承担由此引起的一切后果。专业班级学号学生签名：********2010—2011学年第一学期考试卷　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　试卷编号：　　　　（A）卷自动控制原理（B）课程课程类别：必闭卷：　考试日期：19周题号一二三四五六七八九十总分累分人签名题分10101212101612108100得分考生注意事项：1、本试卷共6页，总分100分，考试时间120分钟。2、考试

2、结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。得分评阅人一、求下图所示RC网络的传递函数。（共10分）解：第9页共6页得分评阅人二、求下图所示系统的传递函数C(S)/R(S)。（共10分）C(s)解G1(s)G2(s)H1(s)--++H2(s)-R(s)H3(s)第9页共6页三、系统已知单位负反馈系统的开环传递函数为得分评阅人试求(共12分)：（1）系统静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数；（2）当参考输入为时系统的稳态误差。解：（1）（2）时得分评阅人四、已知系统结构图如图所示，单位阶跃响应的超

3、调量Mp＝16.3％，峰值时间tp=1s。试求：（共12分）(1)开环传递函数G（S）；(2)闭环传递函数Ф（S）；(3)根据已知性能指标Mp及tp第9页共6页确定参数K及τ。解：（1）依题意有：得：得：则：，故：（2）则（3）在（1）中已求得第9页共6页五、已知系统的特征方程为，试求系统在S右半面的根的个数及虚根值。（共10分）解：利用劳氏判据求解，列劳斯列表如下182016212160212168240（，）6168/3016从表中可知，第一列系数都为正数，故系统在S右半面的根的个数为0个。令得两对虚根用长除法由得

4、故所求虚根值如上第9页共6页六、已知最小相位系统的开环对数幅频渐进特性曲线如下图所示，写出系统的开环传递函数，并求出系统的相位裕量γ。（共16分）解：设开环传函为低频时，，过点（1,40），得K=100且过（，0），即故，得=40从而得所以第9页共6页七、判断下列各系统的稳定性及不稳定闭环极点的数目。（共12分）系统的开环幅相频率特性曲线如图（A、B）所示，P为开环传递函数在S右半面上的极点数，V为系统的型别。(每题6分)解：作图如下-1-1N=1N=0Z=N+P=2Z=N+P=0系统不稳定系统稳定不稳定闭环极点的数目

5、为2第9页共6页八、求下图闭环离散系统的脉冲传递函数Ф（Z）或输出Z变换C（Z）。（共10分）解：九、某单位反馈系统的开环频率响应特性如下：（共8分）ω234567810︳G(jω)︳108.564.182.71.510.6∠G(jω)-100o-115o-130o-140o-145o-150o-160o-180o(1)求系统的相位裕量和增益裕量；(2)欲使系统具有20dB的增益裕量，系统的开环增益应该变化多少？(3)欲使系统具有40o的相位裕量，系统的开环增益应该变化多少？解：（1）从表可知，，所以系统的相位裕量所以

6、系统的增益裕量（2）使系统具有20dB的增益裕量，即，得故系统的开环增益应该变化为原来的=0.17倍。（3）使系统具有40o的相位裕量，即第9页共6页，得使系统具有40o的相位裕量时，，，而原系统中，时，，故系统的开环增益应该变化为原来的。第9页共6页