[自动控制理论 ★]完成.doc

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1、自动控制理论一、单选题(每题2分)1.下列不属于自动控制基本方式的是（B）。A．开环控制B．随动控制C．复合控制D．闭环控制2.下列说法正确的是：系统的开环增益（B）。A.越大系统的动态特性越好B.越大系统的稳态特性越好C.越大系统的阻尼越小D.越小系统的稳态特性越好3.系统的开环传递函数，则全根轨迹的分支数是（C）。A．1B．2C．3D．44.在设计系统时应使系统幅频特性L(ω)穿越0dB线的斜率为（A）。A．-20dB/decB．-40dB/decC．-60dB/decD．-80dB/dec5.下列串联校正环节中属于滞后校正的是（A）。A．B．C．D．二、计

2、算题1(每题10分)6.已知系统结构图如图所示，求其传递函数。G2(s)G1(s)C(s)E(s)−−R(s)解：第6页共6页7.已知系统单位阶跃响应为h(t)=1-1.8e-4t+0.8e-9t(t³0),试求系统的频率特性表达式。解：(1)先在零初始条件下求系统传递函数。输出的拉氏变换为：输入为单位阶跃信号，其拉氏变换得传递函数(2)频率特性为8.系统如图所示，求其阻尼比、上升时间、调节时间。R(s)-C(s)解：单位负反馈下，设则闭环传递函数为对于本题即有wn2=25,2zwn=5解得wn=5,ζ=0.5代入公式，得其中β=cos-1ζ第6页共6页9.一最

3、小相角系统的开环对数幅频特性渐近线如图：(1)写出开环传递函数表达式；(2)取串联校正环节传递函数为，写出出校正后的开环传递函数。1L(dB)-20-40100-601000ω解：(1)由图，可写出最左端直线(或延长线)在ω等于1时的分贝值是201gK，即201gK=80则K=10000(2)10.分析下面非线性系统是否存在自振？若存在，求振荡频率和振幅。已知非线性环节的描述函数为:1-1-解：由第6页共6页绘幅相曲线和负倒描述函数曲线如下：-1/N(A)G(jω)由图知存在自振。在自振点，得因此，系统存在频率为，振幅为2.122的自振荡。三、计算题2(每题12

4、分)11.机器人控制系统结构图如下图所示。试确定参数值，使系统阶跃响应的峰值时间（s），超调量%%。R(s)-C(s)第6页共6页12.绘制环节的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线，以及幅相曲线，并用奈魁斯特判据判断以其为开环传递函数的闭环系统的稳定性。第6页共6页四、作图题(每题16分)13.已知系统开环传递函数为绘制K从0到∞的闭环根轨迹，确定分离点坐标、渐近线方程，判断闭环系统稳定性。(1)由开环传递函数绘根轨迹如下图。(2)分离点的坐标d可由方程：解得d1=-0.89(3)渐近线方程(通过坐标原点)(4)由于根轨迹不会进入虚轴右侧区域，故闭环系统稳定性。

5、第6页共6页