自动控制原理试卷B.doc

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1、《自动控制原理》期末试卷（B）注意事项：考试时间：120分钟一．填空题：（每空1分，共25分）1．二阶系统的开环传递函数G(S)=,其中ξ为参数，ωn为频率；当ξ>1时称为过阻尼，0<ξ<1称为欠阻尼。2．系统瞬态响应的类型取决于输入信号，瞬态响应的形状取决于闭环传递函数极点。3．对于稳定的系统，其稳定裕量γ大于0，hg大于1。4．某系统的传递函数为，其极点是、。5．系统开环对数频率特性的低频段特性决定了系统的_控制精度_，中频段特性决定了系统的_稳定性和暂态性能_，高频段特性决定了系统的_抑制高

2、频干扰的能力。6PD控制特点是预见性、提前性，有助于系统的稳定性。7．根轨迹方程的幅值条件：

3、Gk(s)

4、=1，相角条件：，根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。8．控制系统的校正分为串联校正和反馈校正两种基本方式。9．频率特性是指线性定常系统在零初始条件下，稳态输出正弦信号与输入正弦信号的复数比。二．判断题：（20分）1．ts，γ都是反映系统快速性的性能指标。(√)2．传递函数只取决于系统的结构和参数，与系统的输入无关。(√)3．引入输入补偿属于复合控制。(×)4．对于二阶系统，若ξ=1，系统不

5、稳定。(×)5．若系统的特征式的各项系数均大于零，则系统是稳定的。(X)6．最小相位系统的开环传函数中没有S右半平面的极点和零点。(X)7．当对数频率特性曲线的中Wc>Wg，则系统不稳定。(√)8．根轨迹总是对称于虚轴。（X）9．增大系统的开环增益K，可以改善系统的稳态性能。（√）10．加入PI可以改善系统的稳态性能。（√）11．若系统仅具有两个开环极点和一个开环零点，其根轨迹离开实轴必然沿着圆弧移动。（√）12．一阶系统的时间常数越大，系统响应速度越快。（X）13．I型系统对斜坡输入的稳态误差为

6、零。（√）14．系统状态结构图的引出点和综合点位置可以互换。（√）15．系统的开环频率特性可以反应闭环的性能。（√）16．离虚轴越远极点，对系统动态过程影响越大。（X）17．根轨迹是根据系统开环零、极点的分布而绘制的。（√）18．频率特性无法反映系统的稳态性能。（X）19．系统的静态加速度误差系数=。（X）20．系统的传递函数是唯一，其状态结构图也是唯一的。（√）三．简答题：（15分）1．系统稳定的充要条件是什么？简述判断系统稳定性的方法。答：连续控制系统稳定的充要条件是：所有闭环特征根位于S的左

7、半平面；脉冲控制系统稳定的充要条件是：所有闭环特征根均位于Z平面以原点为圆心的单位圆内。2．简述增加开环零点对根轨迹的影响。答：1.改变了根轨迹在实轴上的分布2.改变了根轨迹渐近线的条数、倾角和截距3.若增加的开环零点和某个极点重合或距离很近，构成了开环偶极子，则两者相互抵消。因此，可加入一个零点来抵消有损于系统性能的极点4.根轨迹曲线将向左偏移，有利于改善系统的动态性能，而且，所增加零点越靠近虚轴，则影响越大。3．简述画系统伯德图的步骤。四．已知系统的奈氏曲线，判断系统的稳定性。（P为开环不稳定

8、极点个数，v为积分环节个数。）（6分）不稳定稳定不稳定五．系统结构如下图所示，绘出信号流图，并求传递函数，。（8分）六．下图为某单位负反馈系统的开环传递函数G(S)和校正装置Gc(s)的对数幅频特性曲线。（1）写出G(s)和Gc(s)的表达式；（2）画出校正后对数幅频特性曲线。（6分）七．已知系统开环传递函数为，绘制该反馈系统根轨迹。（10分）九．已知系统结构如下图所示,问τ取值为多少，系统才能稳定？（10分）