自动控制原理试卷、习题及答案2套.pdf

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1、第1页共32页自动控制(A)试卷一、系统结构如图所示，u1为输入，u2为输出，试求1．求网络的传递函数G(s)=U1(s)/U2(s)2．讨论元件R1，R2，C1，C2参数的选择对系统的稳定性是否有影响。（15分）i2iC11R1R2U1U2C2二、图示系统，试求，（1）当输入r(t)=0，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差ess;（2）当输入r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差ess;（3）若要减小稳态误差，则应如何调整K1，K2？（15分）N(s)KC(s)K12R(s)E(s)T1s1T2s1三．已

2、知单位负反馈系统的开环传递函数为.K(2s1)(s1)G(s)2s(Ts1)试确定当闭环系统稳定时，T，K应满足的条件。（15分）四、已知系统的结构图如图所示，11C(s)KR(s)E(s)0.5s1s(0.25s1)答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html第2页共32页（1）画出当K:0变化时，系统的根轨迹图；（2）用根轨迹法确定，使系统具有阻尼比0.5时，K的取值及闭环极点（共轭复根）。（15分）五、已知最小相位系统的对数

3、幅频特性渐近特性曲线，1.试求系统的开环传递函数G（s）;2.求出系统的相角裕量;3．判断闭环系统的稳定性。（15分）六、设单位反馈系统的开环传递函数如下，s58G(s)H(s)21s1.试画出系统的乃奎斯特曲线;2.用乃氏判据判断系统的稳定性（15分）七、已知单位反馈系统的开环传递函数为4G(s)s(2s1)0使设计一串联滞后校正装置，使系统的相角裕量40，幅值裕量Kg10db，并保持原有的开环增益值。（10分）答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100

4、muda.html第3页共32页自动控制理论B一．试求图示系统的输出z变换C(z).（20分）R(s)C(s)G1(s)G2(s)G3(s)TT_G4(s)G(a)5(s)T(a)R(s)C(s)TG1(s)G2(s)__G4(s)TG3(s)T(b)二.闭环离散系统如图所示，其中采样周期T=1s，（20分）1．试求系统的开环脉冲传递函数G(z);2．求系统的闭环脉冲传递函数(z)；3．确定闭环系统稳定时K的取值范围。1z1Tz1z（注：Z(),Z(),Z()）sz122sTsz1ze三.设单位反馈线性离散

5、系统如图所示，其中T＝1秒，试求取在等速度输入信号r(t)=1作用下，能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html第4页共32页脉冲传递函数D(z)。(20分)R(s)-TsC(s)D(z)1-e10TTs(s1)_s零阶保持器四.设非线性系统如图所示，(20分)1r(t)ex1c(t)2s1_-11.试用解析法在(cc)平面绘制起始于c(0)0,c(0)2的相轨迹；2.求出相轨迹与坐标轴交点的值；3

6、．说明系统奇点的类型。五.非线性系统如图所示，（20分）1r(t)e5c(t)s(s1)(s2)_-11．试用描述函数法分析非线性系统的稳定性；2．若存在自持振荡，求振荡频率和振幅。4（注：非线性环节的描述函数N(A)0.5）A答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html第5页共32页习题1-1试列举几个日常生中的开环控制及闭环控制系统，并说明其工作原理。1-2仓库大门自动控制系统的原理如图所示，试说明其工作原理。1-3图示为一水箱自动控制系统，

7、试说明其工作原理。水放大电机开门开关关门开关习题1-2图习题1-3图1-4家用电器中，洗衣机是开环控制还是闭环控制？一般的电冰箱是何种控制？1-5图示为一压力控制系统，试说明其工作原理，并画出系统的结构图。烟囱放大压力测量执行元件炉膛油喷油嘴挡板空气习题1-5图答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html第6页共32页习题2-1试求图示电路的微分方程和传递函数。2-2移恒速控制系统的原理图如图所示，给定电压ur为输入量，电动机的转速ω为输题2-1图(s)

8、(s)出量，试绘制系统的方框图，并求系统的传递函数,。（ML为负载转矩，J为U(s)M(s)rL电动机的转动惯量，f为粘性摩擦系数，Ra和La分别为电枢回路的总电阻和总电感，Kf为测速发动机的