自动控制原理A及答案.doc

1、装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 1 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（A）一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。3、两个传递函数分别为 G1(s)与 G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为 ，()Gs则 G(s)为 （用 G1(s)与 G2(s) 表示） 。4、若某系统的单位脉冲响应为 ，则该系统的传递函数 G(s)为 0.0.5()

2、ttgte。5、根轨迹起始于 ，终止于 。6、设某最小相位系统的相频特性为 ，则该系统的开环传递函101()()9()tgtgT数为 7、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。8、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。9、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。10、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的

3、 与 之比。11、设系统的开环传递函数为 ，则其开环幅频特性为 2(1)KsT二、选择题（每题 2 分，共 30 分）1、采用负反馈形式连接后，则 ( )A、一定能使闭环系统稳定； B、系统动态性能一定会提高；C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。A、增加开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈；C、增加开环零点； D、引入串联超前校正装置。装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 2 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:3、系统

4、特征方程为 ，则系统 ( )0632)(3ssDA、稳定； B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定； D、右半平面闭环极点数 。2Z4、系统在 作用下的稳态误差 ，说明 ( )2)(tr seA、 型别 ； B、系统不稳定；vC、 输入幅值过大； D、闭环传递函数中有一个积分环节。5、对于以下情况应绘制 0根轨迹的是( )A、主反馈口符号为“-” ； B、除 外的其他参数变化时；rKC、非单位反馈系统； D、根轨迹方程（标准形式）为 。1)(sHG6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( ) 。A、超调 B、稳态误差 C、调整时间 D、峰值时间%sest pt7、已知开环

5、幅频特性如图 2 所示， 则图中不稳定的系统是( )。系统 系统 系统图 2A、系统 B、系统 C、系统 D、都不稳定8、若某最小相位系统的相角裕度 ，则下列说法正确的是 ( )。0A、不稳定； B、只有当幅值裕度 时才稳定；1gkC、稳定； D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。9、若某串联校正装置的传递函数为 ，则该校正装置属于( )。 10sA、超前校正 B、滞后校正 C、滞后-超前校正 D、不能判断10、下列串联校正装置的传递函数中，能在 处提供最大相位超前角的是：（ ）cA、 B、 C、 D、10s10.s10.5s0.1s装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线

6、外禁止有姓名和其他标记。第 3 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:11、关于传递函数，错误的说法是 ( )A 传递函数只适用于线性定常系统；B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C 传递函数一般是为复变量 s 的真分式；D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。12、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。A、增加积分环节 B、提高系统的开环增益 K C、增加微分环节 D、引入扰动补偿13、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) 。A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢14、已知系统的开环传递函数为 ，

7、则该系统的开环增益为 ( )。50(21)sA、 50 B、25 C、10 D、5 15、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) 。 A、含两个理想微分环节 B、含两个积分环节 C、位置误差系数为 0 D、速度误差系数为 0三、(10 分)试建立如图 3 所示电路的动态微分方程，并求传递函数。装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 4 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:四、 (15 分)写出下图所示系统的传递函数 （结构图化简，梅逊公式均可） 。()CsR装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁

8、止有姓名和其他标记。第 5 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:五、 （15 分）已知系统开环传递函数为 均大于 0 ，试用奈奎斯特稳定(1)(),ksGsHT判据判断系统稳定性。装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 6 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:答案一、填空题（每空 1 分，共 15 分）1、给定值。2、输入 ，扰动。3、 G1(s)+G2(s)4、 。105.2.ss5、开环极点 ， 开环零点 。6、 。7、水箱， 水温 。()KsT8、 开环控制系统 ； 闭环控制系统 ； 闭环控制系统 。9、 稳定，劳斯判据

9、；奈奎斯特判据。10、输出拉氏变换， 输入拉氏变换 11、 ；21KT二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、(D)2、(A)3、(C)4、(A)5、(D)6、(A) 7、(B)8、(C)9 (B) 10、B11、B12、C 13、D 14、C 15、B 三、(8 分)试建立如图 3 所示电路的动态微分方程，并求传递函数。解：1、建立电路的动态微分方程根据 KCL 有 (2 分)200i10i )t(u)t(tdu)t(tuRCR即 (2 分)t(d)t(d ii2102021 ttC2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得(2 分)(U)()(U() i2i21021021 sRsCsRs

10、R得传递函数 1iG四、写出下图所示系统的传递函数 （结构图化简，梅逊公式均可） 。()s装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 7 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:解：传递函数 G(s):根据梅逊公式 （1 分）1()niPCsGR4 条回路: , ，123()()LGsHs24()LH无互不接触回路。 （2 分）3 1s特征式： 4234123141()()()()()isGsGss（ 2分 ）2 条前向通道: ；1231()(), PGss（2 分）242, 五、已知131412342314()()()()() ()GssGs

11、CsGRsHs 系统开环传递函数为 均大于 0 ，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定(),kGsT性。解：由题已知： ，(1)(),0KssT系统的开环频率特性为（2 分）2()(1)() jTGjHj开环频率特性极坐标图起点： ；（1 分）00,(),()9A终点： ；（1 分） 27与实轴的交点：令虚频特性为零，即 得 （2 分）0T1xT图 2 五题幅相曲线0 K1装订线 装订线 装订线 装订线 注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第 8 页 共 8 页姓名: 专业:年级层次: 学号:实部 （2 分）()xxGjHjK开环极坐标图如图 2 所示。 （4 分）由于开环传函无右半平面的极点，则 0P当 时，极坐标图不包围1K（1，j0）点，系统稳定。 （1 分）当 时，极坐标图穿过临界点（1，j0）点，系统临界稳定。 （1 分）当 时，极坐标图顺时针方向包围（1，j0）点一圈。 2()2(0)N按奈氏判据，ZPN2。系统不稳定。(2 分)闭环有两个右平面的极点。