自动控制原理期末考试题A卷
A卷 一、填空题(每空 1 分,共10分)
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为 。
2、对自动控制的性能要求可归纳为___________、快速性与准确性三个方面, 在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的就是这三个方面中的______________,而稳态误差体现的就是______________。 3、闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 ,终止于开环传递函数的 或无穷远。 4、PID控制器的输入－输出关系的时域表达式就是 ,其相应的传递函数为 。
5、 香农采样定理指出:如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带,且有直到ωh 的频率分量,则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件:________________。
二、选择题(每题 2 分,共10分)
1、设系统的传递函数为G(S)＝
1,则系统的阻尼比为( )。 225s?5s?1111A. B.1 C. D. 25252、非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为 ( )
A、 E(S)?R(S)?G(S) B 、E(S)?R(S)?G(S)?H(S) C 、E(S)?R(S)?G(S)?H(S) D、E(S)?R(S)?G(S)H(S)
3、伯德图中的低频段反映了系统的( )。
A.稳态性能 B.动态性能 C.抗高频干扰能力 D.、以上都不就是
4、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的就是( )。
A、
K(2?s)K(s?1)KK(1?s) B 、? C 、 D、 2s(s?1)s(s?5）s(s－s?1)s(2?s)100,则该系统的开环增益为 ( )。
(0.1s?1)(s?5)5、已知系统的开环传递函数为
A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定
三、(6分)系统方框图如图所示,画出其信号流图,并求出传递函数
C(S)。 R(S)自动控制原理期末考试题A卷
四、(8分)已知反馈系统的开环传递函数为G(s)?1)试确定使系统稳定的K的取值范围。(4分)
K(s?1)。 2s(s?3)(s?6)2)若要求系统对于输入r(t)= t2作用下的静态误差eSS≤0、5,试确定K的取值范围。(4分)
五、(14分)已知系统的开环传递函数 G(s)H(s)?Kr 2s(s?2s?2)1)确定闭环系统根轨迹的出射角。(2分) 2)确定闭环系统的根轨迹与虚轴的交点。(3分) 3)绘制闭环系统的根轨迹图。(6分)
4)从图上确定??0.5时,闭环系统复数极点的位置。(3分) 六 、(14分)某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线
L0(?)如图所示:
1)、写出该系统的开环传递函数
G0(s);(5分)
2)、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。(3分) 3)、求系统的相角裕度?。(3分)
4)、若系统的稳定裕度不够大,可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？(3分) 七、(14分)一最小相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所示。 1) 求其传递函数。(3分)
2) 概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。(8分) 3) 说明能否直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。(3分)
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ess?0.1八、(14分)设控制系统如图所示,要求:单位斜坡输入时,位置输出稳态误差 rad ,
?c''?4.4?''?45o幅值裕度 开环剪切频率 rad/s, 相角裕度 ,设计串联超前校正网h''(db)?10db。
络。
九、 (10分)以下(a)、(b)、(c)、(d)四图中的G曲线与负倒函数曲线的交点为N0,N10,N20,判断各图中N0,N10,N20对应的周期运动就是否稳定。
（a） (b)
(c) (d)
A卷 答案
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