自动控制理论试题库.doc

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1、二、计算分析题A、线性定常微分方程和求解（例2-13，例2-17）；习题2-7（本题10分）设系统传递函数为，初始条件。求单位阶跃输入时，系统的输出响应。对应的微分方程（2分）对上式两边同时进行可得：（2分）代入初始条件可得：拉氏反变换可得（2分）B、结构图等效变换（表2-1，例2-20，例2-21，例2-22，例2-23，例2-24）；例2-20（本题10分）通过结构图等效变换求系统传递函数（注意：不能用其他方法）。比较点移动、交换（4分）化简（4分）系统传递函数为：（2分）习题2-11（d）（本题10分）通过结构图等效变换求

2、系统传递函数（注意：不能用其他方法）。比较点移动（4分）反馈等效化简（4分）系统传递函数为：（2分）习题2-11（e）（本题10分）通过结构图等效变换求系统传递函数（注意：不能用其他方法）。比较点移动、交换（4分）化简（4分）系统传递函数为：（2分）B、欠阻尼二阶系统的动态过程分析（例3-1，例3-3）；闭环主导极点；例3-1A（本题10分）设系统结构图如图所示，要求系统具有性能指标，，确定系统参数和，计算单位阶跃响应的特征量和。系统的闭环传递函数为：（2分）与传递函数标准形式相比得到：，（2分），（2分），（2分），（2分）B

3、（本题10分）设系统结构图如图所示，要求系统具有性能指标，，确定系统参数和，计算单位阶跃响应的特征量和。系统的闭环传递函数为：（2分）与传递函数标准形式相比得到：，（2分），（2分），（2分），（2分）C（本题10分）设系统结构图如图所示，要求系统具有性能指标，，确定系统参数和，计算单位阶跃响应的特征量和。系统的闭环传递函数为：（2分）与传递函数标准形式相比得到：，（2分），（2分），（2分），（2分）海3-39（本题10分）设电子心率起搏器系统如图所示，其中模仿心脏的传递函数为纯积分器。要求：（1）若对于最佳响应，问起搏器的增

4、益K应为多大？（2）若期望心速为60次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多少？瞬时最大心速为多大？R(s)E(s)期望心速实际心速电子起搏器心脏（1）系统的开环传递函数为：闭环传递函数得：K=20（4分）(2)闭环传递函数写为阶跃响应为c(1)=60次/min峰值时间s最大心率为（6分）（本题15分）设电子心率起搏器系统如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分器。要求：（3）若对于最佳响应，问起搏器的增益K应为多大？（4）若期望心速为60次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多少？瞬时最大心速为多大？

5、R(s)E(s)期望心速实际心速电子起搏器心脏（1）系统的开环传递函数为：（1分）闭环传递函数（2分），得：（3分）(2)闭环传递函数为阶跃响应为（5分）c(1)=60次/min，峰值时间s，最大心率为（4分）D、线性定常系统稳定的充要条件及劳斯稳定判据（例3-7，例3-8，例3-9）；习题3-10（2）（本题10分）已知系统特征方程如下，试求系统在s右半平面的根数及虚根值。 ．劳斯表6分，要求有详细的计算分析过程。第一列符号改变两次，有两个右半平面的根（2分）辅助方程，解得一对虚根（2分）。E、稳态误差的计算与分析（表3-5，

6、例3-10，例3-11，例3-12，例3-13）。习题3-13（2）（本题10分）设单位反馈控制系统的开环传递函数为：，试判别系统的稳定性并求时的稳态误差。特征方程为：（1分）各项系数为正，根据劳思（或者赫尔维茨）判据判断系统稳定（4分）时的稳态误差分别为（3分），总的稳态误差为。（2分）G、频率响应法设计串联校正装置的传递函数及参量（例6-3，例6-4）；例6-3A（本题20分）设单位反馈控制系统开环传递函数：，试设计串联超前校正装置，使系统满足如下指标：（a）相角裕度；（b）在单位斜坡输入下的稳态误差；（c）截止频率。要求：

7、（1）作出校正前后的对数幅频特性；（2）计算待校正系统的稳定裕度；，则有，取（大于15均可）待校正系统的开环传递函数为（4分）校正前图（4分），（4分）超前网络传递函数为：（4分）校正后图（2分）验算（2分）。B（本题20分）设单位反馈控制系统开环传递函数：，试设计一串联校正装置，使系统满足如下指标：（a）相角裕度；（b）在单位斜坡输入下的稳态误差；（c）截止频率；（d）幅值裕度。要求：（1）作出校正前后的对数幅频特性；（2）计算待校正系统的稳定裕度；，则有，取（大于10均可）待校正系统的开环传递函数为（4分）校正前图（4分），

8、（4分）超前网络传递函数为：（4分）校正后图（2分）验算（2分）习题6-4A（本题20分）设单位反馈控制系统开环传递函数：，试设计串联滞后校正装置，使系统满足如下指标：（a）相角裕度；（b）静态速度误差系数；（c）截止频率；（d）幅值裕度要求：（1）作出校正前后