《自动控制原理》模拟试卷三及答案

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1、《自动控制原理》模拟试卷三一、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，属于。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。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

2、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对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率对应时域性能指标，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。2、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果()。A、增

3、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4、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为()。A、50B、25C、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()。8A、含两个理想微分环节B、含两个积分环节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性能指标()。A、超调B、稳态误差C、调整时间D、峰值时间7、已知某些系统的

4、开环传递函数如下，属于最小相位系统的是()A、B、C、D、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()。A、稳态精度B、稳定裕度C、抗干扰性能D、快速性10、下列系统中属于不稳定的系统是()。A、闭环极点为的系统B、闭环特征方程为的系统C、阶跃响应为的系统D、脉冲响应为的系统三、(8分)写出下图所示系统的传递函数（结构图化简，梅逊公式

5、均可）。四、（共20分）设系统闭环传递函数，试求：81、；；；时单位阶跃响应的超调量、调节时间及峰值时间。（7分）2、；和；时单位阶跃响应的超调量、调节时间和峰值时间。（7分）3、根据计算结果，讨论参数、对阶跃响应的影响。（6分）五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为，试：1、绘制该系统以根轨迹增益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）六、（共22分）已知反馈系统的开环传递函数为，试：1、用奈奎斯特判据判断系统的稳定性；（

6、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。（5分）《自动控制原理》模拟试卷三参考答案8一、填空题(每题1分，共20分)1、水箱；水温2、开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统3、稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据4、零；输出拉氏变换；输入拉氏变换5、；(或：)6、调整时间；快速性二、判断选择题(每题2分，共20分)1、B　　2、C　　3、D　　4、C　　5、B　　6、A　　7、B　　8、B9、A　10、D三、(8分)写出下图

7、所示系统的传递函数（结构图化简，梅逊公式均可）。解：传递函数G(s):根据梅逊公式（1分）4条回路:,，无互不接触回路。（2分）特征式：（2分）2条前向通道:；（2分）（1分）四、(共20分)解：系统的闭环传函的标准形式为：，其中81、当时，（4分）当时，（3分）2、当时，（4分）当时，（3分）3、根据计算结果，讨论参数、对阶跃响应的影响。（6分）(1)系统超调只与阻尼系数有关，而与时间常数T无关，增大，超调减小；（2分）(2)当时间常数T一定，阻尼系数增大，调整时间8减小，即暂态过程缩短；峰值时间增加，即初始响应

8、速度变慢；（2分）(3)当阻尼系数一定，时间常数T增大，调整时间增加，即暂态过程变长；峰值时间增加，即初始响应速度也变慢。（2分）五、(共15分)(1)系统有有2个开环极点（起点）：0、3，1个开环零点（终点）为：-1；（2分）(2)实轴上的轨迹：（-∞，-1）及（0，3）；（2分）(3)求分离点坐标，得　；（2分）分别对应的根轨迹增益为　(4)求与虚轴的交