自动控制原理模拟试题9及答案

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1、自动控制原理模拟试题9及答案一、简答：（合计25分,共5个小题，每题5分）1）控制系统的阶次是如何定义的？答：系统传递函数特征方程s算子的最高阶次就是控制系统的阶次。2）如何从微分方程求得传递函数？需满足什么条件？答：在零初始条件下，对微分方程用拉普拉斯变换，就可以求得传递函数。3）系统闭环频宽的含义？答：闭环对数幅频特性曲线中，－3dB对应的频率，就是系统的闭环频宽。负实轴Nyquist图Bode图0dB线0dB线上0dB线下－p线4）简述Nyquist图和Bode图的对应关系。答：5）列表阐述

2、0、I、II型系统分别对单位阶跃、斜坡和加速度信号的响应误差。k0∞∞00kk∞阶跃斜坡加速度0型I型II型二、改错：（合计15分,共5个小题，每题3分）1）II型系统的Bode图幅频特性曲线中，穿越频率和开环增益的值相等；I型系统不相等2）劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不可以判断相对稳定性；可以0L(w)/dB-20w/(rad/s)1-40-60253）命题a：阻尼比决定了超调量的大小。命题b：相位裕量决定了超调量的大小。命题a和命题b是矛盾的。不矛盾4）闭环传递函数中积分环节的个

3、数决定了系统的类型。开环5）Mason增益公式适用于线性和非线性定常系统。线性定常系统（本题合计25分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为，1)绘制该系统的根轨迹；（10分）2)为保证该系统稳定,试确定K的取值范围；（5分）若该系统存在二阶闭环主导极点,并该主导极点的阻尼比为0.5，求系统的性能指标。（10分）()解:开环传递函数为:1)绘制系统根轨迹起点:0,-1,-2终点:无穷远实轴根轨迹:(-¥,-2),[-1,0]渐近线与实轴交点:-1交角60,180,300分离点:-0.423,-1.5

4、77(舍去)与虚轴交点:s=jw代入得2)3)特征根的和（本题合计35分）某单位负反馈最小相位系统,其闭环对数幅频特性曲线如图所示，试求：1）系统的闭环传递函数；（5分）2）求系统的开环传递函数并绘制开环Bode图；（10分）3）求该系统的相位裕量，并判断稳定性；（10分）4）如果信号作为闭环系统的输入，请写出输出信号的表达式。（10分）解：1）2）3）因为是一型系统，所以穿越频率所以系统稳定。4）所以=0.5923