自动控制原理(二)试卷二.docx

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1、一、单项选择题1、铁磁元件的磁滞现象所表现的非线性为【C】A.饱和非线性B.死区非线性C.间隙非线性D.继电型非线性2、开环传递函数为k/[s(s+2)(s+4)]的单位负反馈系统，其根轨迹的渐进线与实轴的交点横坐标为【B】A.-3B.-2C.-1D.03、开环传递函数为1/(s+1)，其根轨迹起点为【B】A.0B.-1C.-2D.-34、开环控制的优点是【B】A.精度高B.结构简单C.灵活D.占用空间小5、有一线性系统，其输入分别为u1(t)和u2(t)时，输出分别为y1(t)和y2(t)。当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a1,a2为常数)，输出应为【B】A.a1

2、y1(t)+y2(t)B.a1y1(t)+a2y2(t)C.a1y1(t)-a2y2(t)D.y1(t)+a2y2(t)6、二阶系统的传递函数为16/(s2+4s+16)，其阻尼比为【D】A.4B.2C.1D.0.57、如果系统中加入一个微分负反馈，系统的超调量将【B】A.增加B.减小C.不变D.不定8、若系统的特征方程式为s3+4s+1=0，则此系统的稳定性为【C】A.稳定B.临界稳定C.不稳D.无法判断9、在经典控制理论中，临界稳定被认为是【D】A.稳定B.BIBO稳定C.渐近稳定D.不稳定10、设控制系统的开环传递函数为k/[s(s+1)(s+2)]，该系统为【B】A.

3、0型系统B.1型系统C.2型系统D.3型系统11、若两个环节的传递函数分别为G1和G2，则串联后的等效传递函数为【A】A.G1G2B.G1/G2C.G1/(1+G1G2)D.G1/(1-G1G2)12、运算放大器的优点是【B】A.输入阻抗高，输出阻抗高B.输入阻抗高，输出阻抗低C.输入阻抗低，输出阻抗高D.输入阻抗低，输出阻抗低13、单位阶跃函数在t>=0时的表达式为【A】A.1B.tC.t^2D.1/t14、二阶系统的传递函数为1/(0.01s^2+0.1s+1)，其对数幅频特性渐近线的转折频率为【B】A.100rad/sB.10rad/sC.0.1rad/sD.0.01r

4、ad/s15、下列频域性能指标中，反映闭环频域性能的是【A】A.谐振峰值MrB.相位裕量γC.增益裕量KgD.剪切频率二、填空题1、0型系统对于抛物线输入的稳态误差为无穷大。2、根轨迹起始于开环极点。3、系统特征方程的根称为系统的极点。4、线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。5、二阶系统的阶跃响应曲线为振荡衰减过程时，阻尼比ξ为0<ξ<1。6、状态空间表达式包括状态方程和输出方程两部分。7、响应曲线达到过调量的最大值所需的时间，称为峰值时间。8、微分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为20dB/dec。9、若二阶

5、系统的特征方程为a0s^2+a1s+a2=0，则系统稳定的充要条件是a0,a1,a2均大于零。。10、滞后-超前校正装置奈氏图的形状为一个圆。三、问答题1、根轨迹的若干条分支相交于一点时，交点表示特征方程有何性质？在增益K为某一数值时有重根2、对自动控制系统的性能主要有哪几方面的要求？稳定性3、为什么在控制系统分析中，常采用阶跃函数作为典型输入信号？由于阶跃函数输入信号在起始时变化非常迅速，对系统来说是一种最不利的输入信号形式。如果系统在阶跃函数输入下的性能满足要求，则可以说，系统在实际输入信号下的性能也一定能令人满意。故常采用其作为典型输入信号。4、闭环频率特性的性能指标主

6、要有哪些？四、名词解释1、负载效应环节的负载对环节传递函数的影响。2、带宽闭环频率特性幅值为初始值的0.707倍时所对应的频率称为截止频率或带宽频率，频率范围称为带宽。3、开环控制输入信号中不包含被控对象输出量反馈信号的控制方式。4、调整时间五、计算题1、系统结构图如图所示，试求传递函数 解：采用梅森公式求解，此系统的信号流图如下图所示。R-1-1-1C11在此信号流图中有前向通路1条，通路总增益,此系统有3闭环回路，回路增益分别为：单独回路总增益之和L=L1+L2+L3=-1R1C1S-1R2C2S-1R2C1S此系统有两个互不接触的回路L1L2，增益之和L'=1R1R2C

7、1C2S2信号流图的特征式△=1-L+L'=1+1R1C1S+1R2C2S+1R2C1S+1R1R2C1C2S2余子式△1=1所以由梅森增益公式可得传递函数C(S)R(S)=1△P1△1=11+R1C1S+R2C2S+R1C2S+R1R2C1C2S22、设反馈控制系统的开环传递函数为试求根轨迹渐近线与实轴的交点与夹角。解：(1)系统有四个开环极点P1=0，P2=-4，P3=-1+j，P4=-1-j有一个零点Z=-2.(2)实轴上的根轨迹为-∝,-4和[-2,0]2,0](3)根轨迹渐近线条数为4-1=3