自动控制原理试题(b卷)答案

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1、装订线考生答题不得超过此线广东技术师范学院20—20学年度第()学期期末考试试卷（参考答案及评分标准）科目：自动控制原理（B）卷考试形式：闭卷考试时间:120分钟题目一二三四五六七八总分标准分数2020202515100实得分数评卷人一、填空题（每空2分，共20分）1、闭环控制系统，对主反馈而言，只有按负反馈原理组成的闭环控制系统才能实现自动控制任务。因为这种系统能使偏差越来越小，甚至被消除。2、闭环系统的开环传递函数是指闭环系统的主反馈信号与偏差信号的拉式变换之比。3、设系统开环传递函数为，则开环根轨迹增益5;静态速度误差系数10。4、已知系统开环传递

2、函数，有3条渐近线。5、一个稳定的线性定常系统，当输入为正弦信号时，其稳态输出也是同频率的正弦信号，其系统的幅频特性定义为输出与输入的振幅之比。6、频率法校正的实质是利用引入的校正装置的特性去改变原系统开环对数幅频特性的形状，使其满足性能指标要求。77、右图所示为典型的死区非线性特性。8、离散控制系统稳定的充分必要条件是：系统特征方程的根全部位于Z平面上以圆点为圆心的单位圆内。二、单项选择题（每题2分，共20分）1、适合应用传递函数描述的系统是：（A）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

3、线性系统。2、典型二阶系统闭环极点分布如右图时，则无阻尼自然频率、阻尼比、单位阶跃响应分别是：（D）A、1，0.5，衰减正弦振荡；B、，0.707，单调上升曲线；C、，0.5，单调上升曲线；D、，0.707，衰减正弦振荡。3、系统特征方程为，则系统（C）：A、稳定；B、右半平面闭环极点数；C、临界稳定；D、型别。4、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的（C）：A、闭环零点和极点B、开环零点C、闭环极点D、阶跃响应5、已知系统的传递函数为，其幅频特性应为（D）：A、B、C、D、6、某系统的传递函数为，在输入作用下，其输出稳态分量的幅值为（B）A、B、C、D、

4、7装订线考生答题不得超过此线7、为使控制系统获得良好的动态性能，系统开环对数幅频特性截止频率附近的斜率应为（C）dB/dec，且要有一定的宽度。A、20B、0C、-20D、-408、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是（B）：A、B、C、D、9、适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是（B）：A、必须是二阶的；B、G（s）具有低通滤波特性；C、非线性特性具有偶对称性；D、非线性环节为单值函数。10、离散系统差分方程，则脉冲传递函数为（A）A．；　B．；　C．；　D．三、简答题（共20分）1、系统结构图如图2所示，试求系统传递函

5、数和。（8分）图2化简：7各4分评分标准：方法不限，答案对给满分；变换法则不全对,可适当给分2、设开环系统的零极点分布如下图，试绘制相应的根轨迹草图。（4分）各2分3、与线性系统相比，非线性系统具有哪些特点？（4分）非线性系统与线性系统相比，具有如下特点：7稳定性问题：稳定性除与系统的结构和参数有关外，还与系统的外作用和初始条件有关。自持振荡问题：非线性系统在无外作用时，可能产生自持振荡。叠加原理不能应用于非线性系统频率法不适用于非线性系统。评分标准：4个特点各1分，可视表达的程度给分装订线考生答题不得超过此线4、离散控制系统中脉冲传递函数的定义？为了使

6、离散控制系统具有较好的动态性能，其闭环极点最好分布在Z平面的何处？（4分）答：初始条件为零时，离散系统输出量的Z变换与输入量的Z变换之比，称为脉冲传递函数。（2分）要想离散控制系统具有较好的动态性能，其闭环极点最好分布在Z平面上的单位圆右半边靠原点处。（2分）评分标准：可视表达的程度给分四、简单计算题（共25分）1、求下图所示系统的传递函数。（5分）评分标准：方法不唯一、表达形式不唯一，对，均给满分。列方程对或部分方程对，可酌情给分。2、某控制系统结构图如下图，比例系数k=4，微分时间常数=0.25。（10分）（1）求无串联比例微分时，系统的动态性能（超

7、调量，调节时间）；（2）求有串联比例微分时，系统的动态性能（超调量，调节时间）；（3）比较以上的两种结果，分析并说明串联比例微分的作用。7答案：（1）无串联比例微分时，；（4分）超调量，47%；调节时间6s，(5%)。（2）有串联比例微分时，；（4分）超调量，16.8%；调节时间3s，(5%)（3）加入串联比例微分，可减小超调量和调节时间，即可增加系统平稳性和快速性。（2分）评分标准：公式对答案错可给4分。3、设单位负反馈系统，其开环传函为(1)判定闭环系统的稳定性；(2)当系统输入量为2时，求稳态误差值。（共10分）答：1、稳定（5分）；2、当系统输入

8、量为2时，稳态误差值0.8（5分）。评分标准：方法、公式均对或部分对，但答案错可