1、 班號 學(xué)號 姓名 成績 自動控制原理 B 期末考試卷一、填空題（35 分） 1 、 工 程 上 常 常 用 三 個 方 面 來 評 價 自 動 控 制 系 統(tǒng) 的 總 體 性能： 、 、 。飛機控制系統(tǒng)框圖 1 如下，系統(tǒng)的控 制方式為 ，被控對象和執(zhí)行機構(gòu)分別為： 和 。（6 分）圖 1、飛機自動控制系統(tǒng)框圖2、試寫出下列典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) G(s) 。比例環(huán)節(jié) ；微分環(huán)節(jié) ； 積分環(huán)節(jié) ；慣性環(huán)節(jié) ；振蕩環(huán)節(jié) 。（5 分） Y (s) Ks + b =3（a, b 為正數(shù)），、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 R(s)s2 + as + bK 時，系統(tǒng)對單位斜坡函數(shù)輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為零。（5

2、 分）4、閉環(huán)系統(tǒng)如圖 2 所示，系統(tǒng)前向通道傳遞函數(shù)G(s)表達(dá)式為 20(s + 5)(4s +1)，反饋通道傳遞函數(shù)為 H (s) = 5s +1 ，那G(s) =s(s + 0.5)(s + 40)(0.1s2 + 0.08s +1)s + 2*么前向通路增益為 KG，前向通路根軌跡增益為 KG ，反*饋通路增益為 KH，反饋通路根軌跡增益為 KH = ，開環(huán)系統(tǒng)根軌跡增益為 K*= ，閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡增益為 K1*= 。（6分） 圖 2、基本反饋控制系統(tǒng)原理圖 K(0.5s +1)5、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s) =,s(s +1)(0.5s2 + s +1)則系統(tǒng)穩(wěn)定時

3、的 K 值范圍是 。（6 分） 6、已知系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)為c(t) = 1- e-4t + 2e-2t ，則系統(tǒng)頻率特性表達(dá)式為 。（7 分） 二、圖 3 表示慣性導(dǎo)航地垂線跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。試確定閉環(huán)傳遞函數(shù)C(s) / R(s) 。 （10 分）+CR圖 3、慣性導(dǎo)航地垂線跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1sK 1 K3s1s g ReK2s2s 三、設(shè)圖 4（a）所示的系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖 4（b）所示，確定參數(shù) K1、K2 和 a 的值。（10 分） R(s) 圖 4（a）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖h(t)2.182.00 1.00t(s)2.00.40.81.21.6圖 4（b）系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)K1K 2s (

4、 s + a )C(s) 四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 5 所示，試選取 b 值使系統(tǒng)具有阻尼比V = 0.707 ，并選取G(s)使得干擾 N 對系統(tǒng)輸出沒有影響。（10 分） NRC1-圖 5五、已知控制系統(tǒng)前向通道和反饋通道的傳遞函數(shù)分別為G(s) = K(s -1) ， H (s) =5s2 + 4s +4s +5繪制當(dāng) K 從0 變化時根軌跡，確定使系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的 K 值范圍。（10 分）-s 2bs25Gc (s)- 六、某系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線如圖 6 所示，其中虛線表示校正前的，實線 表示校正后的。求解：1） 確定所用的是何種串聯(lián)校正性質(zhì)的校正，并寫出校正裝置的傳遞函數(shù)Gc (s) ；2） 確定校正后系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時的開環(huán)增益值； 3） 當(dāng)開環(huán)增益 K = 1時，求校正后系統(tǒng)的相位裕量g ，幅值裕量h 。（15 分）L/ dB/w(rads-1)圖 60G2 (s)0.1110100 200七、單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)