《自动控制原理》A卷答案(电气工程及自动化专业)

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1、山东科技大学2007—2008学年第一学期《自动控制原理》考试试卷（A卷）答案及评分标准班级姓名学号题号一二三四总得分评卷人审核人得分一、填空题（每空1分，共15分）1、对自动控制系统的基本性能要求可归纳为三个方面，这三个方面是　稳　、　快　、　准　。2、对于最小相位系统，开环对数幅频特性的低频区决定了系统的准确性能；中频区决定了系统的　快速性能。高频区决定了系统抗干扰性能。若要求提高系统的响应速度应选择超前校正装置。若要求提高系统抑制噪声的能力应选择滞后校正装置。3、某反馈控制的特征函数则该系统的开环极点　-5，-0.2　，为闭环极

2、点为　-10，-2　　。4、如下图所示系统的开环放大倍数为100，当输入信号时，系统稳态误差为4/101，当输入信号t时，系统稳态误差为。5、系统传递函数，其可控标准型为。可观测标准型动态方程为。二、选择题（每题3分，共15分）1、若系统（或元件）的某输入　输出的拉氏变换分别为，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（B）A在零初始条件下，；B，描述了系统的全部信息；第6页/共6页C若为单位脉冲响应，则；DG(s)反映了系统本身的固有特性。2、已知系统的状态方程和输出方程为，则系统状态（A）。A．可控，可观；B．可控，不可

3、观；C．不可控，可观；D．不可控，不可观213、非线性系统周期运动如下图，曲线和曲线有两个交点1、2，下列说法正确的是（D）A、1对应的周期运动是稳定的，2对应的周期运动是稳定的。B、1对应的周期运动是不稳定的，2对应的周期运动是不稳定的。C、1对应的周期运动是不稳定的，2对应的周期运动是稳定的。D、1对应的周期运动是稳定的，2对应的周期运动是不稳定的。4、若某系统的Bode图已知，其低频处的幅频特性是一条斜率为的直线，且当时幅值为，相频，则该系统（B）A是0型系统，开环放大倍数为10；B是I型系统，开环放大倍数为10；C是0型系统，

4、开环放大倍数为；D是I型系统，开环放大倍数为。5、已知系统特征方程，下列说法正确的是（B）A．系统稳定。B.系统临界稳定。C.系统不稳定。D.无法判断。三、计算题（每题10分，共40分）1、如下图所示系统，其单位阶跃响应曲线h(t)所示，试确定参数k及a。R解：依题可知第6页/共6页（3分）（1分）（1分）（2分）（1分）（2分）2、系统结构图如下图所示，求系统的闭环传递函数.解（1）：等效变换法：(每步2分)第6页/共6页3、采样系统结构如下图所示，其中K=1，T=1s，1）求闭环脉冲传递函数。2）判断系统稳定性。解：1）(4分)(

5、2分)2）系统闭环特征方程为：(2分)特征根，在单位圆内，系统稳定。(2分)4、系统的动态方程为，，，第6页/共6页能否通过状态反馈把系统的极点配置在-10，-10处，若可以，求出实现上述极点配置的反馈矩阵K。，ranks=2，系统可控，可以通过状态反馈实现极点配置。（3分），（3分）（2分）,（2分）四、绘图题（每题15分，共30分）1、已知某系统的开环传递函数为，1）画出以K为参数的闭环系统根轨迹图；2）求出使系统稳定的K值范围。解：开环极点:渐近线:（2分）实轴上的根轨迹:（2分）分离点:（3分）与虚轴交点:（2分）时，有,得：

6、单位阶跃响应呈阻尼衰减振荡的k值范围为:（3分）第6页/共6页绘图（3分）2、已知单位反馈系统的开环传递函数为，要求：1）绘制概略开环幅相曲线（要求确定起点，终点，与实轴的交点）；2）利用奈氏判据判定系统稳定性（步骤，结论）。3）确定系统的幅值裕度和相角裕度。解：1)起点：，（1分）终点：（1分）与实轴的交点：,(4分)概略幅相曲线为：（1分）2)R=0，P=0Z=0，由奈氏判据可知系统不稳定。（2分）3)（2分）（2分）（2分）第6页/共6页