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1、中南大学考试试卷（A）答案2012—2013学年下学期时间120分钟2012年6月22日自动控制理论课程64学时4学分考试形式：闭卷专业年级：自动化、电气工程、测控、智能科学、物联网等专业2011级总分100分，占总评成绩70%姓名：班级：学号：第一题、是非题（15分，每题3分）1.经典控制理论以传递函数为基础，它主要研究单输入-单输出、线性定常系统的分析和设计问题；而现代控制理论则以状态空间法为基础，它主要研究具有高性能、高精度的多变量、变参数系统的最优控制问题。（1）对√（2）错2.对对恒值控制系统来说，其分析、设计的重点是研究各种扰动对被控对象的影
2、响以及抗扰动的措施。而随动系统分析、设计的重点则是研究被控量跟随未知输入信号的快速性和准确性。（1）对√（2）错3.对于一个线性系统来说，两个输入信号同时加于系统所产生的总输出，等于这两个输入信号单独作用时分别产生的输出之和；且输入信号的数值增大或减小若干倍时，系统的输出亦相应地增大或减小同样的倍数。（1）对√（2）错4.离散系统是指系统的某处或多处的信号为脉冲序列或数码形式，因而信号在时间上是离散的。连续信号经过采样开关的采样就可以转换成离散信号。一般来说，离散系统是采用微分方程来描述。（1）对（2）错√5.采用主导极点法，在设计中所遇到的绝大多数有实
3、际意义的高阶系统，都可以简化为只有一、两个闭环零点和两、三个闭环极点的低阶系统，从而可用比较简便的方法来分析和估算高阶系统的性能。（1）对√（2）错officiallyestablishedonJuly1,2013,Yibincity,formerlyknownasthebus,integratedoriginalrongzhoubuscompanyinYibincityandMetrobuscompany,formedonlyinYibincityofaState-ownedpublictransportenterprises,thecompanyco
4、nsistsofoneortwo,thirdDivision.Integrationofpublictransportservicesisnotyetestablished第7页共8页第二题（15分）、系统结构如第二题图所示，试用结构图化简的方法或梅逊增益公式求取系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。G1G2G3G4G5G6G7+++···C(s)R(s)---第二题图【解】（1）采用结构图化简的方法：所以，officiallyestablishedonJuly1,2013,Yibincity,formerlyknownasthebus,integrat
5、edoriginalrongzhoubuscompanyinYibincityandMetrobuscompany,formedonlyinYibincityofaState-ownedpublictransportenterprises,thecompanyconsistsofoneortwo,thirdDivision.Integrationofpublictransportservicesisnotyetestablished第7页共8页（2）采用梅逊增益公式：一条前向通道：三个回路：无互不接触回路；所有回路均与前向通道相接触，因此得：第三题（15
6、分）、设单位反馈系统的开环传递函数为：已知系统在单位阶跃作用下的误差响应为，试求系统的阻尼比x、自然频率wn和在单位斜坡输入作用下的稳态误差。【解】：当时，，而所以即所以又所以时，officiallyestablishedonJuly1,2013,Yibincity,formerlyknownasthebus,integratedoriginalrongzhoubuscompanyinYibincityandMetrobuscompany,formedonlyinYibincityofaState-ownedpublictransportenterpri
7、ses,thecompanyconsistsofoneortwo,thirdDivision.Integrationofpublictransportservicesisnotyetestablished第7页共8页第四题（15分）、设负反馈系统的开环传递函数为：（1）作系统的根轨迹（10分）；（2）试求使系统单位阶跃响应呈振荡衰减的K*的取值范围（5分）。【解】：（1）作出系统准确的根轨迹：1)根轨迹起点：p1=0，p2=-1，p3=-32)实轴上根轨迹：[-1,0]，（-,-3）3）渐进线：=(-4)/3=-1.33=(2k+1)´1800/3=60
8、0,18004）分离点：5）与虚轴交点：令s=jw代入特征方程：D(s)=s3+
