《自动控制原理》课程期终考试试卷

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1、•、（10分）已知控制系统的结构如图1所示，试绘出系统的信号流图，用梅逊公式求系统的传递函数C（s）/R（s）o图1控制系统结构图二、（10分）已知4个二阶系统极点分布如图2所示，试按照表1形式比较它们的性能:杀一絵——j®*4-1■■BMMMM10(*-1MMaaafMMMMMM*"■MMMMMMM图2二阶系统极点分布情况组别系统振荡频率（高、低）阻尼系数（大、中、小）调节时间（长、短）I12II13III14表1二阶系统性能比较三、(10分)已知系统结构图如图3所示，单位阶跃响应的超调量》％=30%，调节时间.(2%)=l・8s。试求：(

2、1)系统闭环传递函数①(s);⑵根据已知的性能指标§%及G确定参数K及&四、(15分)设控制系统的开环传递函数为G(S)H(s)=K($+l)(s+2)(S+3)(1)试绘制系统的根轨迹。(2)从根轨迹上确定系统的阶跃响应为欠阻尼时的K值范围。五、(10分)[1知系统开环频率响应的Nyquist曲线如图4所示，(1)求系统中包含积分环节的个数。(2)试增补负频率段的开环频率特性曲线后，应用Nyquist稳定判据判别闭环系统的稳定性。(1)试绘制系统的根轨迹。(2)从根轨迹上确定系统的阶跃响应为欠阻尼时的K值范围。五、(10分)[1知系统开环频

3、率响应的Nyquist曲线如图4所示，(1)求系统中包含积分环节的个数。(2)试增补负频率段的开环频率特性曲线后，应用Nyquist稳定判据判别闭环系统的稳定性。六、（15分）已知最小相位系统的对数幅频渐进特性如图5所示，试分析基本环节构成并确定系统传递函数。图5最小相位系统的对数幅频渐进特性图七、（15分）采样系统结构如图6所示，试确定在匀速输入r（t）=t作用下，使校正系统响应输入信号无稳态误差，乂能在有限拍内结束的数字控制器的脉冲传递函数。r(t)常见z变换：Z(-)=szz-1Tz(z—I)：八、(15分)设某非线性系统如图7所示，其

4、屮非线性环节的描述函数为N(A)=1+丄，试A进行分析：(1)i田i图分析系统是否产生自振；(2)若自振，试求自振的振幅和频率。r(O=0N(A)■10c(f).心+1)2图7非线性控制系统框图注意：本题线性环节的增益应为1,印刷误为10,导致结论重大变化