自动控制原理打印.doc

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1、自动控制原理1一、简答题（每小题5分，共25分）36.为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同?举例说明。37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数T？其调整时间ts和时间常数T有何关系，为什么？38.什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。二、计算题（第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分）41.求图示方块图的传递函数，以Xi(s)为输入，X0(s)为输出。Xi(s)+X0(s)+G4+G3G2G1++H3---H1

2、H242.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。x0k1k2fiMD43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为2秒，试确定K和K1值。+Xi(s)X0(s)K1+K1s44.系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设系统是最小相位系统)。自动控制原理436.简要论述自动控制理论的分类及其研究基础、研究的方法。37.二阶系统的性能指标中，如要减小最大超调量，对其它性能有何影响？38.用文字表述系统稳定的充要条件。并举例说明。39.在保证系统稳定的前提下，如何来减小由输入和干扰引起的误差？40.根轨迹的渐近线如何确

3、定？41.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。Fi(t)42.求如下方块图的传递函数。G4++X0(S)G3+G2+Xi(S)G1Δ−−H43.已知给定系统的传递函数，分析系统由哪些环节组成，并画出系统的Bode图。44.已知单位反馈系统的开环传递函数，(l)求使系统稳定的开环增益k的取值范围；(2)求k=1时的幅值裕量；(3)求k=1.2，输入x(t)=1+0.06t时的系统的稳态误差值ess。自动控制原理636.如何求取系统的频率特性函数？举例说明。37.为什么二阶振荡环节的阻尼比取x=0.707较好，请说明理由。38.设开环传递函数，试说明开环系统频率特性极坐标

4、图的起点和终点。39.串联校正中，超前、滞后校正各采用什么方法改善了系统的稳定性？40.绘制根轨迹的基本法则有哪些?41.求如下方块图的传递函数。G4(s)++++G2(s)+−H2(s)G3(s)G1(s)X0(s)Xi(s)−−ΔH1(s)42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。i1(t)R1u0(t)ui(t)C1R2C2i2(t)43.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=，绘制奈奎斯特曲线，判别系统的稳定性；并用劳斯判据验证其正确性。44.设控制系统的开环传递函数为G(s)=试绘制该系统的根轨迹，并求出使系统稳定的K值范围。自动控制原理736.

5、时域分析的性能指标，哪些反映快速性，哪些反映相对稳定性？37.作乃氏图时，考虑传递函数的型次对作图有何帮助？38.试证明І型系统在稳定条件下不能跟踪加速度输入信号。39.什么是校正？根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为几类?40.计算机控制系统按功能和控制方式可以分为哪几类？41.求如下方块图的传递函数。H2(s)−+Xi(s)+G1(s)+G2(s)G3(s)X0(s)-+−H1(s)G4(s)42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。i2(t)C1R1R2i1(t)u0(t)ui(t)C243.已知具有局部反馈回路的控制系统方块图如图所示，求：(1)系统稳定

6、时Kf的取值范围；(2)求输入为时，系统的静态加速度误差系数Ka；(3)说明系统的局部反馈Kfs对系统的稳态误差ess的影响。X0(s)Xi(s)--44.伺服系统的方块图如图所示，试应用根轨迹法分析系统的稳定性。Xi(S)X0(S)-自动控制原理1试题答案及评分参考四、简答题(每小题5分,共25分)36.传递函数是线性定常系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比，它通常不能表明系统的物理特性和物理结构，因此说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同。（3分）举例说明(2分)略，答案不唯一。37.常用的方法（两方法选1即可）：其单位阶跃响应曲线在0.632（2.5分）稳态值处，经过

7、的时间t＝T（2.5分）；或在t＝0处曲线斜率k＝1/T，ts＝（3~4）T38.高阶系统中距离虚轴最近的极点，其附近没有零点，它的实部比其它极点的实部的1/5还小，称其为主导极点。（2分）将高阶系统的主导极点分析出来，利用主导极点来分析系统，相当于降低了系统的阶数，给分析带来方便。（2分）举例说明(1分)略，答案不唯一。39.偏差信号：输入信号与反馈信号之差；（1.5分）误差信号：希望的输出信号与实际的输出信号之差。（1.5分）两者间的关系：，当时，（2分）40.根轨迹S平面止的分支数等于