2022年自动控制原理试卷库 .pdf

第1页一、填空题（每空 1 分，共 10 分）1.线性系统在零初始条件下的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。2.系统的传递函数，完全由系统的决定，而与外界作用信号的形式无关。3. 系统特征方程的根具有一个正根或复根有负实部时，该系统为。4.系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为。5.由传递函数怎样得到系统的频率特性。6. 积分环节的频率特性为。7. 纯迟延环节的频率特性为。8.G（s）=1+Ts 的幅频特性为。9. 高阶系统的调节时间跟有关。10. 幅频特性最大值与零频幅值之比为。二试求下图的传递函数(7 分) 三画出下图所示电路的动态结构图(10 分)四已知系统的单位阶跃响应为x0（t） =1-1.8te4+0.8et9。试求： （1）闭环传递函数；（2）系统的阻尼比和无阻尼自然振荡频率n；（3）系统的超调量p和调节时间ts。(13 分)+C R -H1H2G4G1G2G3C2C1i2(t) u1(t) R1ui(t) i1(t) uc(t) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第2页)125.0)(1()(sssKsG五在系统的特征式为A（s）=6s+25s+84s+123s+202s+16s+16=0，试求系统的特征根。(8 分)六.最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量。(14 分)七 设单位反馈系统的开环传递函数为要求系统稳态速度误差系数v5, 相角裕度 。，采用串联滞后校正，试确定校正装置的传递函数。(15 分)八已知2)1)(5.0()(zzzzF求 z 的反变换。 (8 分) 九、系统方框图如下图，求（ 1）当闭环极点为js31时的 K,K1值；（2）在上面所确定的K1值下，试绘制K 由 0 +变化的闭环根轨迹图（ 15 分）10 -40 8 -40db/dec 1 0 L(w) w -20db/dec 2sK1+K1s R(s) C(s) - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第3页自动控制原理试卷8 答案一、填空1输出量与输入量2结构及参数3不稳定系统4峰值时间5将传递函数中的s 变为 j6j17.jTe8.221T9相角裕量和剪切频率10谐振峰值二 （7 分）)(1)(11432221432HGGGGHGGGGGGRc三 (10 分) I1(s)=U(s) - U1(s)11RU1(s)=I1(s)- I2(s)sC11I2(s)=U1(s)- Uc(s)21RUc(s)=I2(s)sC21X0（s）U1（s）I2（ s）I1（s）Xi（s）R1SC1121RSC21（1 分）（1 分）（1 分）（7 分）（1 分）（每空 1 分，共 10 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第4页四 (13 分) 361336)(2sssGn=6 2n=13 =1.08 p=0 ts=2T=1/3 五 (8 分) s4+6s2+8=(s2+4)(s2+2)=0; s2,1=j2,s4, 3=j2s5， 6=-1j (2 分) 六 (14 分) )1125.0()1(79.12sss)(1800c；79.1c；ccc125.0arctanarctan180)(22.0arctan79.1arctan18018000 =1800-1800+60.50-12.50=480。七 (15 分) Kv=K=5 =-5.1o c ,=0.52dad/s =0.1 T=77 sradc/24.25sssGc7717.71（5 分）（2 分）（2 分）（1 分）（1 分）（2 分）（5 分）（2 分）（2 分）（4 分）（3 分）（3 分）（3 分）（4 分）（4 分）（4 分）（3 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第5页八(8 分) 九、 （15 分）解 （1）特征方程为s2+K1Ks+K=0 当闭环极点为js31时的系统特征方程为(s+1)2+3=0 = s2+2s+4=0 两方程联立(2)系统开环传递函数为等效根轨迹方程为K 由 0+变化时为一般根轨迹1）开环零点 -z1=-2，开环极点 -p1,2=0 2）实轴上的根轨迹在区间2,(。3）回合点Q(s) P(s)-P(s) Q(s)=0 = s2-(s+2)2s=0 = s2+4s=0 解得 s1=0 为起点， s2=-4 为会合点， K=16 4）负平面上的根轨迹是圆，如图2 kkTfk215 .04)(-2 -j2 j图2 （8 分）（1 分）（2 分）（2 分）（2 分）（1 分）（1 分）（1 分）（2 分）（3 分）45.04211KKKKK2)5 .01()()(ssKsHsG1)2(5.02ssK名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -