自动控制原理试卷及答案

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1、自动控制原理试卷及答案课程名称:自动控制理论（A/B卷闭卷）一、填空题（每空1分，共15分）1进行的。2、复合控制有两种基本形式：的前馈复合控制。3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G(s)，则G(s)G1(s)与G2(s)表示）。4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率?n?阻尼比??，该系统的特征方程为，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)?10e?0.2t?5e?0.5t，则该系统的传递函数G(s)为。6、根轨迹起始于7、设某最小相位系统的相频特性为?(?)

2、?tg?1(??)?900?tg?1(T?)，则该系统的开环传递函数为。8、PI其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的性能。二、选择题（每题2分，共20分）1、采用负反馈形式连接后，则()A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高；C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。2、下列哪种措施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馈；C、增加开环零点；D、引入串联超前校正装置。3、系统特征方程为D(s)?s3?2s2?3s?6?0，则系统

3、()A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数Z?2。14、系统在r(t)?t2作用下的稳态误差ess??，说明()A、型别v?2；B、系统不稳定；C、输入幅值过大；D、闭环传递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、主反馈口符号为“-”；B、除Kr外的其他参数变化时；C、非单位反馈系统；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tp7、已知开环幅频特性如图2所示

4、，则图中不稳定的系统是()。系统①系统②系统③图2A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定?8、若某最小相位系统的相角裕度??0，则下列说法正确的是()。A、不稳定；B、只有当幅值裕度kg?1时才稳定；C、稳定；D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。9、若某串联校正装置的传递函数为10s?1100s?1，则该校正装置属于()。A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断10、下列串联校正装置的传递函数中，能在?c?1处提供最大相位超前角的是：A、10s?1s?1B、10s?10.1s?1C、2s?10.5s?1D、0.1s?110s?1三

5、、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。2图3四、（共20分）系统结构图如图4所示：图41、写出闭环传递函数?(s)?C(s)R(s)表达式；（4分）2、要使系统满足条件：??0.707,?n?2,试确定相应的参数K和?；（4分）3、求此时系统的动态性能指标?00,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)，使干扰n(t)对系统输出c(t)无影响。（4分）五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?Krs(s?3)2:1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根

6、轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）2、确定使系统满足0???1的开环增益K的取值范围。（7分）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：31、写出该系统的开环传递函数G0(s)；（8分）2、写出该系统的开环频率特性、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，可以采用什么措施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)123、；422?0.707；s?2s?2?0；衰减振荡5、105s?0.2s?s?0.5s；6、开环极点

7、；开环零点7、K(?s?1)s(Ts?1)8、u(t)?K1p[e(t)?T?e(t)dt]；Kp[1?1Ts]；稳态性能二、判断选择题(每题2分，共20分)1、D2、A3、C4、A5、D6、A7、B8、C9、B10、B4三、(8分)建立电路的动态微分方程，并求传递函数。解：1、建立电路的动态微分方程根据KCL有ui(t)?u0(t)?Cd[ui(t)?u0(t)]?u0(t)(2R1dtR2分)即Rdu0(t)1R2Cdt?(R1?R2)u0(t)?Ri(t)1R2Cdudt?R2ui(t)分)2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得R1R2CsU0

8、(s)?(R1?R2)U0(s)?R1R2CsUi(s)?R2Ui(s)(2分)得传递函数G(s)?U0(s