自动控制原理试题库套及答案详解

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1、第146页一、填空（每空1分，共18分）1．自动控制系统的数学模型有、、、共4种。2．连续控制系统稳定的充分必要条件是。离散控制系统稳定的充分必要条件是。3．某统控制系统的微分方程为：+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数Φ(s)=；该系统超调σ%=；调节时间ts(Δ=2%)=。4．某单位反馈系统G(s)=，则该系统是阶400.1[-20]ωCωL(ω)dB型系统；其开环放大系数K=。5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：则该系统开环传递函数G(s)=；ωC=。6．相位滞后校正装置又称为调节器，其校正作用是。7．采样器的作用是，某离散控制系统（单

2、位反馈T=0.1）当输入r(t)=t时.该系统稳态误差为。二.1.求图示控制系统的传递函数.---+C(s)R(s)G1G6G5G4G3G2求：（10分）第146页2.求图示系统输出C（Z）的表达式。（4分）TG1G2G3H2H1TR（s）C（s）-四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）Kf=0时，系统的ξ，ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差ess.（2）若使系统ξ=0.707，kf应取何值？单位斜坡输入下ess.=？kfsR(s)c(s)第146页五.已知某系统L（ω）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数G（s）（2）求其相位裕度γ[-20]10

3、25ωc100[-40]L(ω)ω（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，γmax=?+j+j+j+1+1+1ω=∞ω=∞ω=∞г=2p=0г=3p=0p=2（1）（2）（3）六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。г为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。（要求简单写出判别依据）（12分）第146页七、已知控制系统的传递函数为将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G0（S）。（12分）一.填空题。（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2.微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲

4、击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。6.比例环节的频率特性为。7.微分环节的相角为。8.二阶系统的谐振峰值与有关。9.高阶系统的超调量跟有关。10.在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。二．试求下图的传第函数(7分)第146页-G1R+CG4G2G3三．设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示），设外作用力F（t）为输入量，位移为y（t）输出量，列写机械位移系统的微分方程（10分）fy（t）kmF（t）第146页四．系统结构如图所示，其中K=8，T=0.25。（15分）（1）输入

5、信号xi（t）=1（t），求系统的响应；（2）计算系统的性能指标tr、tp、ts（5%）、бp；（3）若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707，应如何改变K值X0（t）Xi（s）0.5五．在系统的特征式为A（s）=+2+8+12+20+16s+16=0，试判断系统的稳定性（8分）第146页10-604-20db/dec10L(w)w-40db/dec12-2020六．最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ。（12分）七．某控制系统的结构如图，其中要求设计串联校正装置，使系统具有K≥1000及υ≥４５。的性能指标。（13分）X0(s)

6、－Gc′(s)G(s)Xis第146页.八．设采样控制系统饿结构如图所示，其中试判断系统的稳定性。TX0(s)x0(t)XI(s)xI(t)G(s)（10分）九．已知单位负反馈系统的开环传递函数为：试绘制K由0->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K值范围。(15分)一、填空题：(每空1.5分，共15分)1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有。2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响，叫。3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的之比，称该系统的传递函数。4.积分环节的传递函数为。5.单位斜坡函数

7、信号的拉氏变换式。第146页6.系统速度误差系数Kv=。7.系统输出由零上升到第一次穿过稳态值所需要的时间为。8.二阶欠阻尼振荡系统的峰值时间为。9.二阶振荡环节的频率特性为。10.拉氏变换中初值定理为。二．设质量-弹簧-摩擦系统如下图，f为摩擦系数，k为弹簧系数，p(t)为输入量，x(t)为输出量，试确定系统的微分方程。(11分)M三.在无源网络中，已知R1=100kΩ,R2=1MΩ,C1=10μF,C2=1μF。试求网络的传递函数U0（s）/Ur(s),说明该网络是否等效于两个RC网络串联？(12分)R2R1C1C2uru0第146页四.设单位反馈控制系

8、统的开环传递函数为确定闭环系统持续振荡时的k值。(1