南京理工大学自动控制原理题库No8含答案.doc

1、课程教学大纲编号： 100102课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102008 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟 一选择题（10 分）：1. 若某系统的 Bode 图已知，其低频处的幅频特性是一条斜率为 的直线，20dB/ec-且当 时幅值为 ，相频 ，则该系统（ ）120dB90)(（1） 是 0 型系统；（2）是 I 型系统；（3）开环放大倍数为 10；（4）开环放大倍数为 ；（5）有一个积分环节。12. 在下列系统中，属于线性系统的有（ ）（1） ； (2) ；)()

2、(20taxti )(2)(4000 txtxt i（3） ；（4） ；)(54300xti )(20txi3. 若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为 ，对应的传递函),(sxi数记为 G(s)，则（ ）(1) 在零出始条件下， ；)(Gs0Xi(2) ，不管出始条件是否为零均成立；)(Gs0Xi(3) 若 为单位脉冲响应，则 ；gt Lg(t)(s(4) G(s)反映了系统本身的固有特性；(5) 因为 G(s)表示某种比值，所以肯定没有量纲。4二阶系统的传递函数为 ，则系统（ ）462s（1）为过阻尼系统； （2）为临界阻尼系统； （3）增益为 6； （4）增益为 1.5； （5）

3、其阶跃响应为衰减振荡曲线。5在 0 的条件下， =( )(sRe dtes0co(1) ； (2) ； (3) ； (4) 2s2s2s2s二判断题（10 分）：1. 单位负反馈系统的开环传递函数为 ，如果 k 充分大系统就不稳定；（ )1(2Tsk） ；2. 高阶系统的动态性能总可以近似用二阶系统的计算公式来计算系统的阶跃响应性能指标（ ） ；3. 线性定常系统的稳定性只与闭环系统特征根有关（ ） ；4. 系统的稳态误差有系统的开环放大倍数 k 及系统类型数来决定（ ） ；5. 开环稳定的系统将其闭环后的系统一定稳定（ ） 。6. 为了使系统的过度过程比较平稳，要求系统具有大于 的相角裕量（

4、 ） ；307. 如果开环传递函数分母多项式 分子多项式的阶次分别为 ，则对数幅频特mn,性高频段的斜率为 ，( ); 对数相频特性 时相角一decbmn/)20( 定 （ ） ；)90(n8. Bode 图的横坐标是对数分度的（ ） ；9. 根据对数幅频特性就能画出相频频特（ ） 。三计算题（5 分）：系统微分方程如下：试画出结构图，并求传递函数 。)(sRC32223 111 xkcTckxrH四计算题（5 分）：某系统的结构图如图所示，图中放大器参数 ，电动机参数4pk秒, 秒,1.0,mdTk01.d（） 求系统的单位阶跃响应及其 和 ；st%,e（） 如要求稳态误差小于或等于 ，应该

5、变哪一参数，并计算该参)5(s数的值。试分析该参数变化对系统性能的影响。五计算题（5 分）：设单位反馈系统的闭环传递函数为 ，试证明系nnnassas11.)(统在单位斜坡函数作用下，稳态误差为零。 （设闭环系统是稳定的）六计算作图题（分）：已知闭环系统的特征方程为 ，画出 时的根轨迹，当0)1()(2skas 5ak=12 时，已知一个闭环极点为，问该系统是否能等效为一个二阶系统。七计算作图题（分）：试求图示电路的频率特性，并画出 Bode 图和极坐标图。八简答题（分）：已知系统的开环传递函数 的奈奎斯特曲线如图所示，它们的开环传)(sHG递函数分别为： , ,试根据奈奎斯特)1()()2T

6、skHsGa )1()(skHsGb稳定性判据，判定闭环系统的稳定性。九计算作图题（分）：已知单位反馈控制系统，原有的开环传递函数 的对数幅频特性曲线如图（a）)(0sG所示，两种串联校正装置 的对数幅频特性曲线如图（b） （c）所示。要求：)(sGe（） 写出每种校正方案的开环传递函数 ；)(s（） 试比较这两种校正方案对系统性能的影响（计算 及 ）vk,c（） 试画出两种校正方案 的对数幅频特性曲线。)(sG课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 教学大纲编号： 100102 试卷编号：100102008 考试方式： 闭卷考试 满分分值 100 考试时间： 120 分钟一选择题（10 分）

7、：（每题 2 分，错选，漏选均不得分）1. （2） ， （3） ， （5） 。 2. （2） ， （3） 。 3 （1） ， （3） ， （4） 。4 （2） ， （4） 5 （2）二判断题（10 分）：（每题 1 分） 1.F. 2.F. 3.T. 4.F. 5.F 6.T. 7.T. F. 8.T. 9.F. 三计算题（5 分）：。212211)()( KSTsRCH四计算题（5 分）： 1041.0.41)( 222 SsSsSTsKGmdp 222504)( nK， ，1,50nn5/470.,.(1) )sin(1)(2tektcdt)450sin(218.05tet, %3.1%2

8、/ p stns06.3.05/1se(2) 要减小 ，需改变放大器放大倍数 ，sepK19,05.1dpdpsK取 ，则 ，22p 102)(SsG10)(Ss，,102nn34.,15n, %3psts6.五计算题（5 分）：证明：方法一： 1)(sH，)(1)(Gs故 21.)()( sasasnn).(2312nnnas由开环传函 表达式可知，系统为二型系统，因此 ，单位斜坡输入)(GvK时稳态误差为零。方法二： )()(sCRsE1)(.112sasann当 时2/)(R21100 .limli sasasEe nns li20nsa六计算作图题（分）：解 )5(1)(2sKHsG渐进线 90aa时 解有12K1s2153,2js由主导极点的概念，不能等效为一个二阶系统。七计算作图题（分）： 1.02)(jjG八简答题（分）：（a） 不稳；（b） 稳。九计算作图题（分）：解：第 1 种校正方案 （a ） （b）图 5.44.02908/2111tgttgsrKcv滞后校正)1.)(1)(ssG校正后：开环增益加大，稳态误差减小，精度提高。中频段由 减小， 变大decbdecb/20/40%st高频抗干扰能力增强。