自动控制原理试题3答案与试题

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1、自动控制原理模拟试题3一、填空题(每空1分,共20分)1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:、快速性和。2、控制系统的称为传递函数。一阶系统传函标准形式是        ,二阶系统传函标准形式是         。3、在经典控制理论中,可采用      、根轨迹法或等方法判断线性控制系统稳定性。4、控制系统的数学模型,取决于系统    和,与外作用及初始条件无关。5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为     ,横坐标为    。6、奈奎斯特稳定判据中,Z=P-R,其中P是指,Z是指,R指。7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,定义为。是。8

2、、PI控制规律的时域表达式是。PID控制规律的传递函数表达式是。9、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。二、判断选择题(每题2分,共16分)1、关于线性系统稳态误差,正确的说法是:()A、一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差;B、稳态误差计算的通用公式是;C、增大系统开环增益K可以减小稳态误差;D、增加积分环节可以消除稳态误差,而且不会影响系统稳定性。2、适合应用传递函数描述的系统是()。A、单输入,单输出的线性定常系统;B、单输入,单输出的线性时变系统;C、单输入,单输出的定常系统;D、非线性系统。3、若某负反馈控制系统的开环传递函数

3、为,则该系统的闭环特征方程为()。A、B、C、D、与是否为单位反馈系统有关4、非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为()A、B、C、D、5、已知下列负反馈系统的开环传递函数,应画零度根轨迹的是()。A、B、C、D、6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的:A、低频段B、开环增益C、高频段D、中频段7、已知单位反馈系统的开环传递函数为,当输入信号是时,系统的稳态误差是()A、0;B、∞;C、10;D、208、关于系统零极点位置对系统性能的影响,下列观点中正确

4、的是()A、如果闭环极点全部位于S左半平面,则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关;B、如果闭环系统无零点,且闭环极点均为负实数极点,则时间响应一定是衰减振荡的;C、超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率,与其它零极点位置无关;D、如果系统有开环极点处于S右半平面,则系统不稳定。三、(16分)已知系统的结构如图1所示,其中,输入信号为单位斜坡函数,求系统的稳态误差(8分)。分析能否通过调节增益,使稳态误差小于0.2(8分)。一G(s)R(s)C(s)图1四、(16分)设负反馈系统如图2,前向通道传递函数为,若采用测速负反馈,试画出以为参变量的根轨迹

5、(10分),并讨论大小对系统性能的影响(6分)。图2H(s)一G(s)R(s)C(s)五、已知系统开环传递函数为均大于0,试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。(16分)[第五题、第六题可任选其一]六、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分)L(ω)1ω11020ω2-20-40-40ω图3-10dBC(s)R(s)一图4七、设控制系统如图4,要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于0.05,相角裕度不小于40o,幅值裕度不小于10dB,试设计串联校正网络。(16分)自动控制原理模拟试题3答案一、填空题(每题

6、1分,共20分)1、稳定性(或:稳,平稳性);准确性(或:稳态精度,精度)2、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值;;(或:)3、劳斯判据(或:时域分析法);奈奎斯特判据(或:频域分析法)4、结构;参数5、(或:);(或:按对数分度)6、开环传函中具有正实部的极点的个数,(或:右半S平面的开环极点个数);闭环传函中具有正实部的极点的个数(或:右半S平面的闭环极点个数,不稳定的根的个数);奈氏曲线逆时针方向包围(-1,j0)整圈数。7、系统响应到达并保持在终值误差内所需的最短时间(或:调整时间,调节时间);响应的最大偏移量与终值的差与的比的百分数

7、。(或:,超调)8、(或:) ;(或:)9、; 二、判断选择题(每题2分,共16分)1、C  2、A  3、B  4、D  5、A  6、D  7、D  8、A三、(16分)解:Ⅰ型系统在跟踪单位斜坡输入信号时,稳态误差为  (2分)而静态速度误差系数  (2分)稳态误差为 。(4分)要使 必须 ,即要大于5。(6分)但其上限要符合系统稳定性要求。可由劳斯判据决定其上限。   系统的闭环特征方程是     (1分)   构造劳斯表如下为使首列大于0, 必须 。  综合稳态误差和稳定性要求,当时能保证稳态误差小于0.2。(1分)四、(16分)解:系统的开环

8、传函 ,其闭环特征多项式为,(1分)以不含的各项和除方程两边,得 ,令 ,得到等

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