《自動(dòng)控制原理》考試試題

一、選擇填空題（每空2分，共30分）

1、欠阻尼的二階系統(tǒng)的超調(diào)量與阻尼角（0-90。）的關(guān)系是（）。

A：阻尼角越大超調(diào)量越大B：阻尼角越大超調(diào)量越小

C：阻尼角越小超調(diào)量越大D：沒(méi)有關(guān)系

2、一階系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)是（）o

3、系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)有n個(gè)極點(diǎn)、m個(gè)零點(diǎn)，則閉環(huán)系統(tǒng)有（）

條根軌跡。

4、I型系統(tǒng)Bode圖的幅頻特性的最低頻段的斜率是（1

5、下列描述的系統(tǒng)中，哪一個(gè)是最小相位系統(tǒng)：（）。

A：開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的所有極點(diǎn)均在s左半平面；

B：閉環(huán)系統(tǒng)的所有極點(diǎn)均在s左半平面；

C：開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的所有零、極點(diǎn)均在s左半平面；

D：閉環(huán)系統(tǒng)的所有零、極點(diǎn)均在s左半平面。

6、評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)控制品質(zhì)的三個(gè)主要因素是穩(wěn)定性和（控

7、超前校正主要利用的是超前環(huán)節(jié)的（）；滯后校正主要利

用的是滯后環(huán)節(jié)的（）。

8、穩(wěn)定的連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（S）,輸入時(shí)單位階躍信號(hào)，其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)可以

表示為y（8）=（）o

9、判定線(xiàn)性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法有（）和（）等。

10、幅頻特性的低頻段反映了系統(tǒng)的（）。

A：瞬態(tài)特性B：穩(wěn)態(tài)特性

C：穩(wěn)定性D：快速性

Ik從S平面到Z平面的映射變換關(guān)系式是z=()

12、一種不完全微分PID的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，空白框中的傳遞函數(shù)是

(1

圖1:不完全微分PID的控制器結(jié)構(gòu)圖

(15分)已知其系統(tǒng)各變量之間的關(guān)系滿(mǎn)足如下方程組：

^^=々(0

Ri

R2

c(t)=-J-Jx3(t)dt

其中為系統(tǒng)輸入，為系統(tǒng)輸出，劉仞為中間變量，試畫(huà)出系統(tǒng)的結(jié)

構(gòu)框圖，并求出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。

三、(15分)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖2所示，若要求系統(tǒng)階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)：

超調(diào)量。％=20%,調(diào)節(jié)時(shí)間ts=l.8sy試求參數(shù)K/、七。并計(jì)算此時(shí)系統(tǒng)

在單位斜坡信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。

R(s)

圖2：第三題系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

四、（12分）已知系統(tǒng)在零初始條件下的單位階躍輸入響應(yīng)

r(r)=1-2e~'+e~2t,試求：

1、系統(tǒng)的傳遞函數(shù);

2、初始條件為c（0）=-l,&0）=0時(shí)，系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。

五、（16分）設(shè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示,

圖3：第五題控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1、〃⑸小時(shí)，概略會(huì)出系統(tǒng)根軌跡圖，并判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;

2、如果改變反饋通道傳遞函數(shù)，使"⑸="2s,試判斷”⑸改變后的系統(tǒng)穩(wěn)

定性，說(shuō)明由于“⑸改變所產(chǎn)生的效應(yīng)。

六、（16分）單位負(fù)反饋的最小相位系統(tǒng),開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖4所示,

試求該系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量0%,調(diào)節(jié)時(shí)間（（△=0.05）。

圖4：第六題開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖

七、（15分）已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=

S(T2S2I2GsI1)

試?yán)L制該系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的極坐標(biāo)圖，并確定極坐標(biāo)圖與負(fù)實(shí)軸的交

點(diǎn)。

八、（16分）試計(jì)算圖5所示系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，其中K=1,T=O.

圖5第八題閉環(huán)采樣系統(tǒng)

九、