《自动控制原理》试卷及答案(b20套)

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1、《自动控制原理》试卷及答案(B20套)试卷B《自动控制原理》试卷B（01）一、问答题（30分）1．试画出一般自动控制系统的原理结构图，并简要说明各部分的作用？（6分）2．什么是最小相位系统和非最小相位系统？最小相位系统的主要特点是什么？（6分）3．试画出超前网络的伯德图，并说明其特点以及用频率法超前校正的使用条件？（6分）4．写出绘制根轨迹的条件方程？（6分）5．试回答下列问题：（6分）（1）进行校正的目的是什么？为什么不能用改变系统开环增益的办法来实现？（2）在什么情况下采用串联滞后校正？它主要能改善系统

2、哪方面的性能？二、综合计算题（70分）1、（12分）画出下图所示电路的方框图（或信号流图），并求传递函数U2(s)U1(s)。+R1R2+_-46s(s?2s?24s?48s?23)4322、（12分）具有单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?试用劳斯判据判别闭环系统的稳定性及闭环特征根的分布情况。3、（16分）最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如下图所示，试求：（1）系统的开环传递函数；（2）绘出对应的对数相频特性的大致形状；（3）判断闭环稳定性及根的分布情况。L四、（15分）已知单位负反馈系统的开

3、环传递函数为G(s)?（1）绘制系统的根轨迹（0?k??ks(s?6)(s?3)。）；（2）求系统临界稳定的k值与系统的闭环极点。试卷B五、（15分）已知系统结构图如图所示，试求当r(t)?t?1(t),n(t)?1(t)时，系统的稳态误差ess??试卷B《自动控制原理》试卷B（01）参考答案一、问答题略。二、综合计算题1、U2(s)U1(s)?1R1C1R2C2s?(R1C1?R2C2?R1C2)s?12。2、系统临界稳定，左半平面1个根，右半平面0个根，虚轴上4个根。3、（1）Gk(s)?0.1(10s

4、?1)s(s?1)2；（2）图略；（3）闭环不稳定，2个右根。4、根轨迹略。临界稳定k=162，闭环极点：-9，?j325、ess?2试卷B《自动控制原理》试卷B（02）1、已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为h(t)?1?1.8e?4t?0.8e?9t(t?0)，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。（10分）2、下图是温度计系统的方框图，现在用温度计测量盛在容器的水温，发现一分钟时间才能指示出水温的98%的数值，如果给容器加热，使水温以10℃/分的速度线性变化，问温度计的稳态指示误差有多大。（10分）3

5、、已知4个二阶系统的闭环极点分布如下图所示，试按表格形式比较它们的性能。（14分）4（1）当r(t)?1(t),n(t)?1(t)时系统的稳态误差ess；（2）若要减小稳态误差，则应如何调整K1,K2？（3）如分别在扰动点之前或之后加入积分环节，对稳态误差有何影响？(14分)5、（9分）已知系统开环幅相频率特性如下图所示，试根据奈氏判据判别系统的稳定性,并说明闭环右半平面的极点个数。其中p为开环传递函数在s右半平面极点数，Q为开环系统积分环节的个数。试卷BReReRepQ(b)(c)6、（14分）某单位负反

6、馈系统的开环传递函数为G(s)?K(0.5s?1)2(0.5s?1)(2s?1),要求：（1）绘制K由0→+∞变化的根轨迹图，并写出绘制步骤；（2）确定系统稳定是的K的取值范围是多少？7、最小相位系统的开环对数幅频特性如下图所示，试求：（1）系统的开环传递函数G(s)；（2）画出对应的对数相频特性曲线的大致形状；（3）求出相位稳定裕量。（小数点后保留2位）（15分）8、系统方框图如下，试求传递函数C(s)C(s)。（14分）,R(s)N(s)试卷B《自动控制原理》试卷B（02）参考答案1、传递函数：G(s)

7、?2、ess=2.53、11?K1K236(s?4)(s?9)，单位脉冲响应：g(t)?7.2(e?4t?e?9t),t?0?1K14、（1）ess?；(2)适当增加K1,减小essn，增加K2，减小essr；（3）扰动点之前加入积分环节，有利于消除essn，但ess增加；之后加入积分环节，有利于消除essr。5、（1）闭环稳定，z=0；（2）闭环不稳定，z=1；（3）闭环稳定，z=0。6、（1）根轨迹图略；（2）系统稳定0.5<K<0.787、（1）开环传递函数G(s)?C(s)10s(10s

8、?1)(0.05s?1)；（2）图略。（3）??2.8508、R(s)C(s)N(s)??G1G2(1?G4G5)1?G1G2?G4G5?G2G5?G1G2G4G5(G2?G3)(1?G4G5)1?G1G2?G4G5?G2G5?G1G2G4G5,。试卷B《自动控制原理》试卷B（03）1、（10分）具有单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?46s(s?2s?24s?48s?23)432试用劳斯判据判别闭环系统的稳