自动控制原理测验试题.doc

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1、一、已知控制系统结构图如图所示。试求系统的传递函数C(s)/R(s)。（10分）二、已知单位反馈系统的开环传递函数求（1）系统在单位阶跃作用下的上升时间、超调量、调整时间；（2）当输入信号时，系统的稳态误差。（20分）三、某单位反馈系统的开环传递函数为试概略绘制相应的闭环根轨迹图。（要求确定实轴上的根轨迹、渐近线的倾角、交点和在实轴上的分离点）（15分）四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，试写出它们的传递函数。（15分）五、判断系统稳定性（20分）1．已知某单位反馈系统的开环传递函数如下：用劳斯判据判断闭环系统的稳定性。（10分

2、）2．已知系统的开环传递函数为试利用奈奎斯特稳定判据判断闭环系统的稳定性。（10分）六、设开环传递函数为试设计一超前校正网络，当输入为单位斜坡输入时，产生稳态误差为，校正后相角裕度>，截止频率>50(rad/s)。（20分）自动控制原理标准答案2一、（10分）解：利用梅逊增益公式（2分）（2分）（2分）（4分）二、（15分）解：（1）由开环传递函数可知：在单位阶跃输入信号作用时上升时间（）超调量调整时间（2）此系统为Ⅰ型系统，开环增益（2分）静态位置误差系数和速度误差系数分别为，所以稳态误差为（3分）三、（15分）解：实轴上的根轨迹为[0，-2]

3、，[-3，-∞]渐近线的条数为n-m=3-0=3，倾角为渐近线与实轴的交点为实轴上的分离点：令得，（舍去）根轨迹概略图如下：四、（15分）解：此系统为0型系统在低频段，有（5分）由对数幅频特性渐近线可得系统的开环传递函数为（10分）五、（20分）解：1．闭环系统的特征方程为（3分）列劳斯表（4分）劳斯表第一列系数为正，所以系统稳定。（3分）2．开环系统在s右半平面无极点，即P=0（2分），开环传递函数在范围内的乃氏图如下：（3分）乃氏图顺时针包围（-1，j0）点两周，即N=2（2分）由乃氏稳定判据判断Z=N+P=2，系统不稳定，在s右半平面有两个

4、特征根。（3分）六、（20分）解：由稳态误差得系统开环增益（2分）画对数幅频特性曲线，得令得截止频率（2分）相角裕度不满足性能要求，需加以校正。因系统中频段以斜率-40穿越0线，故选用超前校正网络。（3分）设超前网络产生最大超前角为，则（2分）（2分）校正后在中频段解得>50（2分）验算满足性能指标要求。（2分）（2分）校正网络为（3分）