自动控制理论试卷答案.pdf

精品文档自动控制理论试卷 B 答案一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。2、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，称为开环控制系统；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，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。3、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，则该系统稳定。4、传递函数是指在零 初始条件下、线性定常控制系统的输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比。5、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数 ,与外作用及初始条件无关。6、在二阶系统的单位阶跃响应图中，ts定义为调节时间。%是超调量。7、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性、和准确性，其中最基本的要求是稳定性。8、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为G(s)，则该系统的开环传递函数为G(s)。9、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。二、选择题（每题 2 分，共 10 分）1、关于传递函数，错误的说法是(B)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。2s12、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)2，则该系统的闭环s 6s100特征方程为(B)。A、s26s100 0B、(s26s100)(2s1)0.精品文档C、s26s1001 0D、与是否为单位反馈系统有关3、已知系统的开环传递函数为50，则该系统的开环增益为(C)。(2s1)(s5)A、50B、25C、10D、54、二阶系统的性能指标中表示超调量的参数为(A)。A、%B、trC、tsD、tp5、下列系统中属于不稳定的系统是(D )。A、闭环极点为s1,2 1 j2的系统 B、闭环特征方程为s22s1 0的系统C、阶跃响应为c(t)20(1e0.4t)的系统 D、脉冲响应为h(t)8e0.4t的系统三、试建立如图所示机械位移系统的动态微分方程，并求传递函数，其中位移xi为输入，位移xo为输出。(15 分)解：的引出点作为辅助点，根据力的平衡原则，可列出如下原始方程：移项整理得系统微分方程：对上式进行拉氏变换，并注意到运动由静止开始，即：.精品文档则系统传递函数为：四、对下面系统结构图进行化简，求出其传递函数。（共 15 分）解：.精品文档所以：1五、已知某单位反馈系统的开环传递函数为GK(s)s(s1)，试求系统的动态性能指标tr、tstp%。（共 20 分）解：系统的闭环传递函数为：2nGK(s)1GB(s)2221GK(s)s s1s 2nsn2可得：n1，2n1所以：n1 0.52trn1 2.5s，cos1.047ts(5%)tp3n2 6s3.6sn112%e100%16.4%六、若某系统在单位阶跃输入r(t)=1(t)时，零初始条件下的输出响.精品文档应分），试求系统的传递函数和脉冲响应。（共 20解：对输出响应取拉氏变换的：因为：C(s)G(s)R(s)所以系统的传递函数为：1G(s)ss24s2G(s)(s1)(s2)所以系统的单位脉冲响应为：.