《自动控制原理》模拟试卷A

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1、2012年2月份《自动控制原理》课程考试B.比较装宜0.放大装置B.斜坡函数I）•脉冲函数考试形式：闭卷试卷类型：（A）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、（B）的职能是把测量信号与给定信号进行比较，求出它们Z间的偏差。A•测量装置C・计算装置2、等加速度函数指的是（C）oA.阶跃函数C.抛物线函数$+13、系统开环传递函数为G（Q=，则系统的开环零点为（C）。$（$+5）a.0.2c.—14、当阻尼比为1时，系统处于（DA.无阻尼C.负阻尼b.-0.2D.1）情况。B.过阻

2、尼D•临界阻尼5、线性系统稳定的充分与必耍条件是系统特征方程式的所有根均在s平而的（A）。A.左半部分B.右半部分C•上半部分D.下半部分6、具有（A）的系统，故小相位系统的相角变化范用般小。A.相同幅频特性C.和同和频特性B.不同幅频特性D.不同和频特性7、实轴上属于根轨迹的部分，其右边开环零、极点的个数Z和为（A）oA.奇数B.偶数C.零D.正数8、PD调节器乂称为（B）。A.比例■积分调节器B.比例•微分调节器C.积分调节器D.微分调节器9、采样过程从物理意义上可以理解为（D）。A.信号调制过程

3、B.模数转换过程10、在某一初始状态下，线性系统的零输入响应为单调收敛，若改变初始状态，该线性系统的零输入响应形式为（A）。A•单调收敛B.单调发散C.振荡收敛D.振荡发散二.选择判断题（本大题共10小题，每小题2分,共20分）1、一个系统或者一个部件，其结构图是唯一的。（2、A•正确B.错谋运动方程为二阶微分方程的系统称为二阶系统。A.正确B.错误3、A.正确B.错误如果劳斯阵列表中第一列系数均为正数，则该系统是不稳定的。（通常称正反馈系统的根轨迹为180◊根轨迹。（5.6、7.8、9、A.正确B.

4、错谋频率特性只适用丁•线性系统。（B）A.正确B.错误负反馈町增强参数变化对系统性能的影响。（BA.正确B.错谋从离散函数的拉普拉斯变换到离散函数的z变换,A.正确非线性系统只有一个平衡状态。（B）A•正确相平面内的所有封闭曲线都是极限环。（BA.正确就是由复变量s平而到复变量z平而的映射变换。（A）B.B.B.错误错谋错误io、在离散系统中，一个采样周期也称为-trio（aA.正确B.错误三、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1、传递函数的定义是什么？对线性定常微分方程进行拉普拉斯变换，

5、可以得到系统在复数域的数学模型，称其为传递断数。2、简述Shannon怎理的主要内容。fs>2/max时，则由采样得到的离散信号能够无失真地恢复到原來的连续信号。四、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1、设一单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=20s(s2+8^+15)试用劳斯判据判别系统的稳定性。2、按步骤化简如下图所示系统结构图，并求传递函数C（$）//?（$）°K解：系统的闭环传递函数为:0（S）=20+15$因此，系统的特征方程为：/+8/+15s+20=0528列写劳斯阵列

6、表如下：955*—25°201520第一列系数都是正数，故系统是稳定的。2、解：步骤1：首先将前而的综合点后移，后而引出点前移得到如下图所示结构。步骤2：再将G2、GH以及g3.g4h2组成的小冋路实行反馈变换，得到如下结构图。再将上图实行出联及反馈变换，得到总的传递畅数为C($)_GQ2G3G4R(s)14-G[G2Hi+G3G4H0+G1G0G3G4H]Hc+G0G3五、作图题(本大题1小题，共12分)给定系统的闭环特征方程为：s3+3s2+2S+2K=0。试绘制以K为参量的根轨迹图，并求使系

7、统稳定的k值范围。解:写出等效开环传递函数:G(s)H(s)2Ks3+3^2+2ss(s+l)(s+2)其中心2K。（1）根轨迹的渐近线共有n—m=3条33-0姑±18°(%+1)=±6o°,[go。3-0（2）分离点令d[G（s）H（s）]/ds=0,得3疋+6$+2=0解出根$]=-0.42（分离点）；吐=一1.58（舍去）。所对应K"由幅值条件确定：K"=k甌+1卜]+2

8、=0.42x0.58x1.58=0.38（3）求与虚轴的交点由劳斯判据法，得5（2=±./V2=±./1.414,相应r=6

9、.完整的根轨迹如图:所以，使系统稳定的K值范由为（KK〈30六、综合题（本大题1小题，共18分）某负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=5(0.55+1)(25+1)o试川频率法确定使系统闭环稳定的最大K值，并根拯奈奎斯特判拯厕出系统稳定时的开环频率特性极坐标图。解：G(j®)H(jco)=“畑“。+1)(2.加+1)由ZG(J^)H(jd?)=-180°,得血=1,代入

10、G(M)H(M)

11、=1中，求得K=2.5。因为a)=Q,ooZ一90°69=