3届自动控制原理试卷要点.docx

课程名称: 自动控制理论 （A/B卷 闭卷） 一、填空题（每空1 分，共15分） 1、反应控制又称偏差控制，其控制作用是经过 给定值 与反应量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的 前馈复合控制。 3、两个传达函数分别为G(s)与G(s)的环节，以并联方式连结，其等效传达函数为 1 2 G(s) ，则G(s)为 G(s)+G(s) （用G(s)与G (s)表示）。 1 2 1 2 4、典型二阶系统极点散布如图1所示， 则无阻尼自然频次n ， 阻尼比 ， 该系统的特点方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。 5、若某系统的单位脉冲响应为g(t) 10e0.2t 5e0.5t， 则该系统的传达函数G(s)为 10 5 。 0.2s s 0.5s s 6、根轨迹开端于 开环极点 ，终止于 开环零 点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为 ( ) tg1( )900 tg1(T)，则该系统的开 环传达函数为 。 8、PI控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1 e(t)d]t ， u(t)pK[e(t) T 其相应的传达函数为 ，由于积分环节的引入，能够改良系统 的 性能。 二、选择题（每题2 分，共20分） 1、采用负反应形式连结后，则( ) A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动向性能一定会提高； C、一定能使扰乱惹起的误差渐渐减小，最后完全除去； D、需要调整系统的结构参数，才能改良系统性能。 2、下列哪一种举措对提高系统的稳定性没有效果( )。 A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反应； 1 C、增加开环零点； D 、引入串连超前校正装置。 3、系统特点方程为 D(s)s3 2s2 3s 60，则系统( ) A、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单一指数上涨； C、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数Z 2。 4、系统在r(t)t2作用下的稳态误差ess ，说明( ) A、型别v2； B 、系统不稳定； C、输入幅值过大； D 、闭环传达函数中有一个积分环节。 5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( ) A、主反应口符号为“-”；B、除Kr外的其他参数变化时； C、非单位反应系统；D、根轨迹方程（标准形式）为G(s)H(s)1。 6、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essC、调整时间tsD、峰值时间tp 7、已知开环幅频特性如图2所示，则图中不稳定的系统是( )。 系统① 系统② 系统③ 图2 A、系统① B、系统② C、系统③ D、都不稳定 8、若某最小相位系统的相角裕度 0，则下列说法正确的选项是( )。 、不稳定； B 、只有当幅值裕度 kg 1 时才稳定； A C、稳定； D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串连校正装置的传达函数为10s1，则该校正装置属于( )。 100s1 A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断 10、下列串连校正装置的传达函数中，能在c1处提供最大相位超前角的是： 2 A、10s 1 B、10s 1 C、2s1 D、0.1s 1 s 1 0.1s 1 0.5s1 10s 1 三、(8分)试成立如图3所示电路的动向微分方程，并求传达函数。 图3 四、（共20分）系统结构图如图4所示： 图4 1、写出闭环传达函数(s) C(s)表达式；（4分） R(s) 2、要使系统知足条件： 0.707 ,n2,试确定相应的参数K和 ；（4分） 3、求此时系统的动向性能指标0 0,ts；（4分） 4、r(t)2t时，求系统由r(t)产生的稳态误差ess；（4分） 5、确定Gn(s)，使扰乱n(t)对系统输出c(t)无影响。（4分） 五、(共15分)已知某单位反应系统的开环传达函数为G(s) Kr 2 : s(s3) 1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹（求出：渐近线、分别点、与虚轴的交点等）；（8分） 2、确定使系统知足01的开环增益K的取值范围。（7分） 3 六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线L0( )如图5 所示： 1、写出该系统的开环传达函数G0(s)；（8分） 2、写出该系统的开环频次特性、开环幅频特性及开环相频特性。（3分） 3、求系统的相角裕度。（7分） 4、若系统的稳定裕度不够大，能够采用什么举措提高系统的稳定裕度？（4分） 试题一答案 一、填空题(每题1分，共15分) 1、给定值 2、输入；扰动； 3、G1(s)+G2(s)； 4、 2； 2 0.707 ；s2 2s2 0；衰减振荡 2 5、 10 5 ； 0.2ss 0.5s s 6、开环极点；开环零点 K(s 1) 7、 1) s(Ts 8、u(t) 1 e(t)dt]；Kp[1 1 Kp[e(