北科大自动控制理论试题B及答案

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1、得分评卷人北京科技大学成人教育学院二、计算题（共15分）2007—2008学年第二学期16已知某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)�，试求单位阶跃响应的性能指标《自动控制理论》试题B卷2s�6sσ％及ts。姓名：班级：学号：题号一二三四五六总分得分得分评卷人三、分析题（共20分）得分评卷人一、填空题（每空2分，共16分）�t/T1．已知系统输入信号r(t)�t�1(t)，输出信号c(t)�t�T(1�e)，（t≥0）。试求其传1.自动控制通常可分为：开环控制、及三种控制模式。递函数G(s)。2.连续系统稳定的充要条件是

2、。3.任何系统的时间响应由和稳态响应两部分组成。Ri(t)ur(t)Cuc(t)4.描述如图所示电路的输出uc(t)、输入ur(t)的微2.系统动态结构如图3.2所示：分方程为。K45.对“0”型系统而言，若输入信号分别为单位阶跃函数或单位斜坡函数时，其稳态误差分N(s)别为或。R(s)E(s)C(s)K0K1K2G16.I型系统跟踪输入信号r(t)＝1(t)＋t·1(t)时，其稳态误差为。K3K51图3.2得分评卷人五、分析作图题（共24分）1C(s)C(s)E(s)E(s)负反馈系统的开环传递函数为：G(s)�2试求

3、系统传递函数：、、、。（12分）s(0.1s�1)R(s)N(s)R(s)N(s)1.试在图5上作出系统的开环对数渐近幅频曲线及相频曲线。2.运用对数频率稳定判据判别系统的闭环稳定性。3.计算相稳定裕度γ。得分评卷人四、作图题（共10分）K(0.2s�1)负反馈系统的开环传递函数：G(s)H(s)�。2s(s�1)试在图4上作开环增益K（由0→∞）变动下系统的根轨迹，并确定保证系统闭环稳定时K值的允许变化范围。js图510－1－12图4得分评卷人六、分析题（共15分）单位负反馈系统校正后的开环对数渐近幅频曲线如图6所示：

4、试：1.确定其开环传递函数。2.该系统的模稳定裕度h是多少？3�11��R(s)�;C(s)��22�ss(Ts�1)�北京科技大学成人教育学院2.（12分）《自动控制理论》B卷试题解答及评分标准C(s)K0K1K2G1�R(s)(1�KKK�KKKG�KKKKG)2007—2008学年第二学期014123101251一、填空题（每空2分，共16分）E(s)1�K0K1K4�K1K2K3G1�R(s)(1�KKK�KKKG�KKKKG)1.闭环控制；复合控制。0141231012512.全部特征根应具有负实部。E(s)C

5、(s)C(s)1�K0K1K4�����N(s)N(s)R(s)KKK3.瞬态响应。012KKKG1�KKK01210144.duc(t)���RC�u(t)�u(t)。cr(1�K0K1K4�K1K2K3G1�K0K1K2K5G1)K0K1K2dt5.常值；无限大。四个传递函数分母必须相同，如不同，则扣6分。6.1。Kv四、作图题（共10分）1.根轨迹图…………………（8分二、计算题（共15分）C(s)�C(s)�1�K0K1K416N(s)R(s)K0K1K2闭环传递函数：�(s)�，故�n�4，��0.75。………

6、……（7分））2s�6s�16KKKG1�KKK0121014��代入指标公式得：(1�K0K1K4�K1K2K3G1�K0K1K2K5G1)K0K1K2�3�1(5%)1）P1＝0、P2=－1、P3＝－1、Z1＝－5；n＝3m＝12���%�e���1���100%�2.8%；�n秒。………（8分）t��s41.33(2%)2）实轴区段：0→－5�����n3）分离点d、分离角θd1212由���0得2d�10d�5�0，有效解d��0.4三、分析题（共20分）dd�2d�51�a��90�1.（8分）G(s)�Ts�

7、14）�a4�p��z0�(�1)�(�1)�(�5)2.判稳ij�����1.5an�m3�1在L1>0范围内（即��1），其相频�G1没有穿过－π线，N+－N－＝0，且系统开环P＝0，5）虚轴交点�：将j�代入闭环特征方程，得P故N�N�,系统闭环稳定。……………..（8分）��322�j��2��j�(1�0.2K)�K�0j�1s3.在�c�1处，��180��90��2tg1�0.1�180��90��11.42��78.58�解之得��0、K�0及��1.67、K�3.3。……………..（6分）j1.67六、

8、分析题（共15分）1σa0.4K(s�1)－101.开环传递函数：G(s)�……………..（5分）－51.5s(2s�1)(0.05s�1)－1�j1.67�1K�c��6、L��1,得：K�2��12。……………..（5分）c�c��2�ccc2.模稳定裕度答题图4因L线各段斜率未超过－40，所以相频�G不会越过－