河北工程學(xué)院2005～2006學(xué)年第一學(xué)期期考試一試卷（A）卷一、已知一個(gè)系統(tǒng)由以下方程組組成，試?yán)L制該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（８分）,并求出閉環(huán)傳遞函數(shù)C(s)(８分）。（共1６分）R(s)X1(s)G1(s)R(s)G1(s)[G7(s)G8(s)]C(s)X2(s)G2(s)[X1(s)G6(s)X3(s)]X3(s)[X2(s)C(s)G5(s)]G3(s)C(s)G4(s)X3(s)二、單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為:K，試求增益K的牢固域（７1)(0.025ss(0.1s1)分),若要求系統(tǒng)的特色根全部位于垂線s=—1之左側(cè)，試問(wèn)K值的贊同調(diào)整范圍（７分）。（共１４分）三、設(shè)圖１所示系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖２所示，試確定參數(shù)、和a的數(shù)值。（15分）Ｒ（s）K2C(s)－圖１：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖h(t)2.182.001.00

s(sa)00.40.81.21.62.0t(s)圖２：?jiǎn)挝豁憫?yīng)曲線四、某系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為K*s(s1)(s2，試作系統(tǒng)閉環(huán)根軌跡。（１５分)4s16)五、最小相系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻漸近特色如圖3所示,試確定系統(tǒng)傳達(dá)函數(shù).(１５分）4020dB/dec-20dB/dec3020-40dB/dec500.1100w-60dB/dec圖３：某系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻漸近特色曲線六、設(shè)單位反響系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為:200G(s)s(0.1s1)試設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)源超前校正網(wǎng)絡(luò)，使已校正系統(tǒng)的相角裕度不小于450，截止頻率不低于５０rad/s)。(２５分)河北工程學(xué)院2005~2006學(xué)年第一學(xué)期期考試一試卷（B）卷一、系統(tǒng)的微分方程組以下：x1rcn1x2K1x1x3x2x5Tx4x3x5x4K2n2K0x5cc式中，K0,K1,K2,T均為正常數(shù)，試建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求出傳達(dá)函數(shù)C(s),C(s),C(s)。(15分)R(s)N1(s)N2(s)二、設(shè)單位反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：K(s1)G(s)s(Ts1)(2s1)要求系統(tǒng)閉環(huán)牢固。試確定k和T的范圍。（15分）三、圖1是飛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖。試選擇參數(shù)K和，使系統(tǒng)的n6s1,1，并談?wù)撓到y(tǒng)在單位階躍作用下的各項(xiàng)性能指標(biāo)。（15分）R（s）K—_

25C(s)s(s0.8)Kts四、設(shè)系統(tǒng)如圖2所示,求：(1）畫由0變化時(shí)系統(tǒng)根軌跡。（2)求系統(tǒng)呈欠阻尼的開(kāi)環(huán)增益范圍。（3）根軌跡上標(biāo)出系統(tǒng)最小阻尼比時(shí)閉環(huán)極點(diǎn).圖2：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（20分）五、已知最小相位系統(tǒng)的近似對(duì)數(shù)幅頻曲線如圖3所示。寫出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)。（10分）25-20dB/dec40dB/de03.16400/s1-20圖3：系統(tǒng)的近似對(duì)數(shù)幅頻曲線六、設(shè)單位反響系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：G(s)

5s(0.1s1)在r（t)=t信號(hào)作用下穩(wěn)態(tài)誤差ess0.005，試設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)源超前校正網(wǎng)絡(luò)，使已校正系統(tǒng)的相角裕六、設(shè)單位反響系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為:G(s)

5s(0.1s1)在r(t）=t信號(hào)作用下穩(wěn)態(tài)誤差ess0.005，試設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)源超前校正網(wǎng)絡(luò)，使已校正系統(tǒng)的相角裕度不小于450，截止頻率不低于60（rad/s).（２５分）河北工程大學(xué)2007~2008學(xué)年第1學(xué)期期考試一試卷（A）卷一、系統(tǒng)微分方程組以下：?x1(t)r(t)c(t)K1n(t)x2(t)K0x1(t)x3(t)x2(t)n(t)x5(t)?Tx4(t)x3(t)x5(t)x4(t)c(t)?c(t)x5(t)c(t)其中：r,n為輸入，c為輸出,K0,K1,T,均為常數(shù).試建立系統(tǒng)的動(dòng)向結(jié)構(gòu)圖并求傳達(dá)函數(shù)C(s)及C(s).(本題15分）R(s)N(s)二、系統(tǒng)特色方程以下，用勞斯判據(jù)確定系統(tǒng)正實(shí)部根的個(gè)數(shù)。要求:作出勞斯表（本題8分)s43s3s23s10三、以下列圖系統(tǒng),求1、當(dāng)r(t)0,n(t)1(t)時(shí)，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。2、當(dāng)r(t)1(t),n(t)1(t)時(shí)，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差.3、若要減少，應(yīng)如何調(diào)整K1,K2？4、如分別在擾動(dòng)點(diǎn)從前或此后加入積分環(huán)節(jié),對(duì)有何影響？(本題15分)N(s)R(s)E(s)K1K2C(s)T2s1_T1s1四、某系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：G(s)H(s)K*(s1)，作系統(tǒng)閉環(huán)根軌跡.提s(s1)(s24s16)示：分別點(diǎn)為0.46，-2.22。（本題15分)五、單位反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：G(s)as1,確定使相角裕度等于45o的a值。（本s2題10分)六、一單位負(fù)反響的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅品漸進(jìn)曲線以下列圖，要求：1、寫出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù).2、鑒識(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的牢固性。3、將幅頻向右平移10倍頻程，談?wù)搶?duì)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的影響.（本題15分）20lg|G(jw)|/dB-20dB/dec-40dB/dec-20dB/dec00.10.214w/s-1七、單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：(本題15分）-40dB/decG(s)200s(0.1s1)設(shè)計(jì)一個(gè)校正網(wǎng)絡(luò),使系統(tǒng)的相牢固裕度不小于45o，截止頻率不低于50rad/s。八、1、寫出繼電特色的描述函數(shù).2、簡(jiǎn)述確定自激振蕩的方法(本題7分）考試一試卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)專用紙A( )卷2007/2008學(xué)年第1學(xué)期課程自動(dòng)控制原理姓名趙奇一、（15分)nK1r__1K0_Ts_C(s)K0R(s)Ts2(12TK0)s1C(s)K0K11N(s)Ts2(12TK0)s1二、(10分）

班級(jí)自動(dòng)化05—1~4閉卷1cs1s4111s3330s201第2行第1項(xiàng)為零，用（s+1）乘以原特色方程,得新的特色方程s54s44s34s24s10s5144s4441s333.75s211s16.75s01第1列變號(hào)2次，擁有2個(gè)正實(shí)部根。三、（20分）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：G(s)

K1K2(T1s1)(T2s1)1、en(s)E(s)K(T1s1)N(s)(T1s1)(T2s1)K1K2essnlinN(s)K2en(s)s01K1K22、essr11Kp1K1K21essessr1K2essnK1K213、增加可同時(shí)減少由r(t),n(t)階躍型輸入所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差；增加只對(duì)減少r(t)階躍輸入所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差有效。4、在擾動(dòng)點(diǎn)從前的前向通道中加入積分環(huán)節(jié),可使系統(tǒng)成為一階無(wú)差系統(tǒng)，利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標(biāo);在擾動(dòng)點(diǎn)后的前向通道加積分環(huán)節(jié)，對(duì)減少擾動(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差無(wú)效。四、（15分）1、4條根軌跡2、(0，1），（—∞，-1)是根軌跡3、漸近線aa

(2k1){60o,60o,1800}m234、分別點(diǎn)d10.46;d22.225、分別角90o,0o,180o6、初步角p354.5o;p454.5o7、與虛軸交點(diǎn)s1,2j1.56K*23.3s3,4j2.56k*35.7五、（10分）相角裕度180o180oarctana45oa1(a)21|G(j)|121.19,a0.84六、（20分)1、G(s)K(s/0.21)，當(dāng)1時(shí)，|G(j1)|1得K=2，系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：s(s/0.11)(s/41)G(s)2(5s1)。1)(0.25s1)s(10s2、在20lg|G（jw）|>0地域內(nèi)相頻曲線對(duì)線無(wú)穿越，閉環(huán)系統(tǒng)牢固。3、平移后系統(tǒng)傳達(dá)函數(shù)為:G'(s)20(0.5s1)1)s(s1)(0.025s'c10c，所以階躍響應(yīng)的調(diào)治時(shí)間為原來(lái)的1/10。180o90oarctan10arctan0.25arctan5'所以超調(diào)量%不變.七、（15分)1、原系統(tǒng)的截止頻率為44.16rad/s,相牢固裕度為:12.76o截止頻率和相牢固裕度均不滿足要求,須加入串通超前校正。2、校正網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)地函數(shù)為：G(s)K1aTs1Ts3、取校正后系統(tǒng)的截止頻率c52rad/s，相角裕度50o則c1，aT20lgK10lga2.6,11oarcsina150oa1計(jì)算得：a=4。4；T=0。01;K=0.64128(0.04s1)Gc(s)G(s)s(0.1s1)(0.01s1)校正后系統(tǒng)的截止頻率為c53rad/s，相角裕度49.5o,滿足要求。八、(7分）2Mmh2h22Mh1、N(X)X[1X1X]jX2(m1)(Xh)2、系統(tǒng)中如有近似于正弦形式的振蕩，它的參數(shù)可由K0G(j)和1/N0(X)曲線的交點(diǎn)來(lái)確定，振幅X0的值由1/N0(X)曲線求出,而振蕩頻率w0的值可由K0G(j)曲線求出.考試一試卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)專用紙A(）卷2007/2008學(xué)年第1學(xué)期課程自動(dòng)控制原理班級(jí)自動(dòng)化05-1～4閉卷姓名趙奇一、(15分）nK1r__11cK0_Ts_s1C(s)K0R(s)Ts2(12TK0)s1C(s)K0K11N(s)Ts2(12TK0)s1二、(10分）s4111s3330s201第2行第1項(xiàng)為零，用（s+1）乘以原特色方程，得新的特色方程s54s44s34s24s10s5144s4441s333.75s211s16.75s01第1列變號(hào)2次，擁有2個(gè)正實(shí)部根。三、（20分）系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：G(s)K1K21)(T2s1)(T1s1、en(s)E(s)K(T1s1)N(s)(T1s1)(T2s1)K1K2essnlinN(s)K2en(s)s01K1K22、essr11Kp1K1K21essessr1K2essnK1K213、增加可同時(shí)減少由r(t),n(t)階躍型輸入所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差；增加只對(duì)減少r(t)階躍輸入所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差有效。4、在擾動(dòng)點(diǎn)從前的前向通道中加入積分環(huán)節(jié)，可使系統(tǒng)成為一階無(wú)差系統(tǒng)，利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標(biāo);在擾動(dòng)點(diǎn)后的前向通道加積分環(huán)節(jié)，對(duì)減少擾動(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差無(wú)效。四、（15分）1、4條根軌跡2、(0，1)，（—∞，-1）是根軌跡3、漸近線aa

(2k1){60o,60o,1800}m234、分別點(diǎn)d10.46;d22.225、分別角90o,0o,180o6、初步角p354.5o;p454.5o7、與虛軸交點(diǎn)s1,2j1.56K*23.3s3,4j2.56k*35.7五、（10分）相角裕度180o180oarctana45oa1(a)21|G(j)|211.19,a0.84六、（20分）K(s/0.21)1時(shí)，|G(j1)|1得K=2，系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：1、G(s)1)(s/4，當(dāng)s(s/0.11)2(5s1)。G(s)1)s(10s1)(0.25s2、在20lg|G(jw)｜>0地域內(nèi)相頻曲線對(duì)線無(wú)穿越，閉環(huán)系統(tǒng)牢固。3、平移后系統(tǒng)傳達(dá)函數(shù)為：G'(s)20(0.5s1)1)s(s1)(0.025s'10c,所以階躍響應(yīng)的調(diào)治時(shí)間為原來(lái)的1/10。180o90oarctan10arctan0.25arctan5'所以超調(diào)量%不變。七、(15分）1、原系統(tǒng)的截止頻率為44。16rad/s，相牢固裕度為：12.76o截止頻率和相牢固裕度均不滿足要求,須加入串通超前校正。2、校正網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)地函數(shù)為：G(s)K

1aTs1Ts3、取校正后系統(tǒng)的截止頻率c52rad/s，相角裕度50o則c1,aT20lgK10lga2.6，11oarcsina150oa1計(jì)算得：a=4.4;T=0。01；K=0。64128(0.04s1)Gc(s)G(s)s(0.1s1)(0.01s1)校正后系統(tǒng)的截止頻率為八、（7分）

c53rad/s，相角裕度49.5o，滿足要求。2M[1221、N(X)mh1h]j2Mh(m1)(Xh)XXXX22、系統(tǒng)中如有近似于正弦形式的振蕩，它的參數(shù)可由K0G(j)和1/N0(X)曲線的交點(diǎn)來(lái)確定，振幅X0的值由1/N0(X)曲線求出，而振蕩頻率w0的值可由K0G(j)曲線求出.考試一試卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)專用紙A（）卷2007/2008學(xué)年第1學(xué)期課程自動(dòng)控制原理班級(jí)自動(dòng)化05—1~4閉卷姓名趙奇一、（15分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：n(t)K22n1(t)_r(t)K11K0c(t)_—Tss2s傳達(dá)函數(shù)：C(s)K1K0R(s)Ts3(T1)s2sK1K0C(s)C(s)N1(s)R(s)C(s)K0K2TsN2(s)Ts3(T1)s2sK1K0二、（8分)s61274s5134s4134s3000輔助方程F()s43s240sdF(s)4s36s0dss61274s5134s5134s3460s21.540s116.70s04三、特色方程0.2s3s25100sD230系統(tǒng)牢固。essr0E(s)10sN(s)s2(0.2s1)10(0.5s1)essn0四、（15分)相角方程(s2)s(s1)(2k1)j代入，得(2j)(1j)(2k1)(j)2121(1)(1)五、（15分)11G(s)s/11s/2120lgK=40K=100G(s)100(11)(1s1)1s2六、(10分）G(s)4