1、1期末复习题概念题一、 填空题1、把输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参与控制的系统，称作 闭环控制系统 。2、传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数和结构 有关 ，与输入和初始条件 无关 。3、最大超调量只决定于阻尼比 ， 越小，最大超调量越 小 。4、已知系统频率特性为 ，当输入为 时，系统的稳态输出为 15j ttx2sin)(。1sin(20)10tg5、校正装置的传递函数为 ，系数 大于 1，则该校正装置为 超前 TsaGc1(校正装置。6、如果 为 函数有效频谱的最高频率，那么采样频率 满足条件 max)(tf smax2s时，采样函数 能无失真地恢复到原来的连续函数 。
2、* )(tf二、 单选题1、闭环控制系统的控制方式为 D 。A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零，则该系统的开环传递函数可能是 D 。A. B. C. D. 1TsK)(bsad)(asK)(2as3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示，其开环右半 S 平面极点数 P=0，系统型号，则系统 A 。v21j0A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D. 稳定性不能确定4、串联滞后校正是利用 B ，使得系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。A 校正装置本身的超前相角 B校正装置本身的高频幅值衰减特性C校正装置
3、本身的超前相角和高频幅值衰减 D校正装置富裕的稳态性能5、设离散系统闭环极点为 ，则 C 。iiizjA当 时，其对应的阶跃响应是单调的；0iB当 时，其对应的阶跃响应是收敛的；iC当 时，其对应的阶跃响应是收敛的；21iiD当 时，其对应的阶跃响应是等幅振荡。0i三、 是非题1、 对于线性定常负反馈控制系统，(1) 它的传递函数随输入信号变化而变化 ( )(2) 它的稳定性随输入信号变化而变化 ( )(3) 它的稳态误差随输入信号变化而变化 ( )(4) 它的频率特性随输入信号变化而变化 ( )(5) 它的特征方程是唯一的 ( )(6) 劳斯判据是根据系统闭环特征方程系数判别闭环系统稳定性的
4、一种准则 ( )(7) 奈氏判据是根据系统闭环频率特性判别闭环系统稳定性的一种准则 ( )2. 减小或消除系统给定稳态误差的措施包括(1) 减小系统开环增益 ( )(2) 在系统的前向通路或主反馈通路设置串联积分环节 ( )3利用相位超前校正，可以增加系统的频宽，提高系统的快速性和稳定裕量 ( )4、已知离散系统差分方程为 )1(3)1(3)( krkckc 3则脉冲传递函数为 ( )2312z计算题一、 某闭环控制系统如图所示，其中 ， ，sG11210()s2HsG1(s) G2(s)R(s) C(s)H(s)E(s)1、试求该系统的开环传递函数和闭环传递函数。2、试用劳斯判据判断该系统的
5、稳定性。 解答：1、系统开环传递函数为1220(1)()()sGsHs系统开环传递函数为 1232()10()()(GssHs2、则其特征方程为 10s即 320s由劳斯判据：根据特征方程的系数，列写劳斯表为43210 20190ss劳斯表中第一列系数均大于零，所以闭环系统稳定二、 下图是简化的飞行控制系统结构图，试选择参数 和 ，使系统的 、1Kt 6n。 125(8)s1Kr ctKs解答：系统的闭环传递函数为 1 1211255()(8)(8)2t tn KCssKRsss令得 ， 。215368216ntnK1.4K0.1t三、已知单位反馈系统开环传函为 ，5()0.2)Gs51、求系
6、统的 、 及性能指标 和 （5） ； n%st2、分别求 ， ， 时的稳态误差。()1rt()t2()r解答：1、由闭环传递函数 22()5() nGsss所以 nn从而得出 0.52(/1)%0%16.3ne3.(5).4snts2、该系统为型系统，开环增益 5K，()1rt()0se，1s，2()rt()se四、已知某个单位反馈控制系统，开环对数幅频特性分别如图所示，写出这个系统的开环传递函数表达式并计算系统的截止频率 。c解答： 开环传递函数为 )1(0)sG6由 得出 所以 ()0cL102logc103.6c或者由 得出2log1c3.6c五、已知系统的开环传递函数为： 10().)
7、(.4)Gss1、绘出对数渐近幅频特性曲线以及相频特性曲线； 2、确定系统的开环截止频率 和稳定裕度 。 c解答：1、该系统是由积分、放大和两个惯性环节串联构成的，K=10 20lgK=20dB10.T21250.4T低频为积分放大环节，在 ，K=20 分贝处作 -20dB/dec 直线在 处作 -40dB/10 dec 直线，在 处作 60dB/10 dec 直线011()9.tgt因此相角从-90 度单调递减到-270 度2、 0()2lo10.1c ccL09.45.8ctg08()23c7六、离散系统结构图如下图所示，采样周期 秒。 0.5T1、 写出系统开环脉冲传递函数 ； )(zG
8、2、 判断 时系统稳定性。4K解答：1、 121() ()(1)Ts TeKKzGzZZzZssse代入 ，得0.5T0.5.()()zze3、 系统闭环特征方程为 0.520.50.5()1)()(1)DzzeKzeKze 代入 ， 得4K2.两个特征根为 1,20.75zj由于 所以闭环系统稳定。1,2七、某离散系统如图所示。1、写出系统开环脉冲传递函数 ； ()Gz2、判断该系统的稳定性。()rt()etet ()cts0.2T解答：1、设 ，则开环脉冲传递函数为5()10)Gs1010()(.5()().)0.5TTz Zsszzee5(10)s.S8， 所以0.2T20.5(1)()
9、zeG2、系统的闭环特征方程式为 ()0即20.5(1)0ze整理得 222(.5)ze两个特征根为 ，由于 所以闭环系统稳定。1,203.1j1,2z自动控制理论92011 年 7 月 23 日星期六课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷）一、填空题（每空 1 分，共 15 分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 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 ，则 G(s)为 G1（s）+G2(s) （用 G1(s)与 G
10、2(s) 表示） 。()Gs4、典型二阶系统极点分布如图 1 所示，则无阻尼自然频率 根号 2 ，n阻尼比 根号 2/2 ，该系统的特征方程为 s2+2s+2 ，该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减震荡 。5、若某系统的单位脉冲响应为 ，0.20.5()1ttgte则该系统的传递函数 G(s)为 10/（s+0.2s）+5/（s+0.5s） 。6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。7、设某最小相位系统的相频特性为 ，则该101()()9()tgtgT系统的开环传递函数为 K（Xs+1）/s(Ts+1) 。8、PI 控制器的输入输出关系的时域表达式是 u(t)=Kpe(t)+1/t l
11、e(t)dt ，其相应的传递函数为 Kp1+1/Ts ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 稳态性能 性能。10二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、采用负反馈形式连接后，则 ( D )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 )。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。3、系统特征方程为 ，则系统 ( C )0632)(3ssA、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 ( A )2)(trseA、 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( D )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 ) 。A、超调 B、稳态误差 C、调整时间 D、峰值时间%sestpt7、已知开环幅频特性如图 2 所示， 则图中不稳定的系统是( B )。系统 系统 系统
