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时间:2018-05-01
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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---H
2、1H242.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
3、何确定?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
4、极坐标图的起点和终点。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
5、736.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
6、)系统稳定时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
7、态值处,经过的时间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
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