自动控制理论试卷及答案.pdf

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1、.一、填空题（每空一、填空题（每空1.51.5分，共分，共1515分）。分）。得分|阅卷人|4、已知F(s)s22s31、一阶系统G(s)1 Ts1在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为。s(s25s4)，其原函数的终值f(t)（）t2、一个反馈系统的特征方程为s22Ks50，若要系统产生临界振荡，则K的A.0B.C.0.75D.3取值应为。5、在信号流图中，在支路上标明的是（）3、已知某校正装置的传递函数为GTs1A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数c(s)Ts1（T0），若要将此装置作为滞后校正装置来用则该装置应满足。（1、1、10）6、设一阶系统的传递函数是G s34、自动控制系统是

2、由控制器和组成。s2，且容许误差为 2%，则其调整时间为（5、梅逊公式主要用来。A.1B.1.5C7、惯性环节和积分环节的频率特性在（）上相等。6、一阶系统G(s)=KTs1的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率7、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是8、若保持二阶系统的 不变，提高 n，则可以（）8、在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的来求得输A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间出信号的幅值。C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数9

3、、二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率 d、无阻尼固有频率 n和谐振频率 r比较（）9、直接对控制对象进行操作的元件称为元件A.rdnrndnrdndr10、某典型环节的传递函数是G s110、根据系统的特征方程D s3s3s23s 50，可以判断系统为（）5s1，则该环节是环节A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定二、单项选择题（每题二、单项选择题（每题1.51.5分，共分，共1515分）。分）。得分|阅卷人|三、判断题（每题三、判断题（每题 1.51.5 分，共分，共 1515 分）。分）。得分|阅卷人|1、开环控制系统的的特征是没有（）（）1、在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的

4、长短是与允许的误差指标A.执行环节B.给定环节C.反馈环节D.放大环节密切相关。2、主要用来产生偏差的元件称为（）（）2、若保持二阶系统的不变，提高n，则可以减少上升时间和峰值时间。A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件（）3、最小相位系统的开环增益越大，其稳态误差越小。（）4、如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫连续控制系统3、某系统的传递函数是G s12s1es，则该可看成由（）环节串联而成。（）5、与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对扰动量进行直接或间接地测A.比例、延时B.惯性、导前C.惯性、延时D.惯性、比例量，通过反馈环节去影响控制信号。（）6、某典型环节

5、的传递函数是G s1Ts，则该环节是微分环节。精选文档.）.（）7、已知系统的单位脉冲响应函数是则系统的传递函数是yt 0.1t2，0.2。3s六、已知控制系统的开环传递函数为六、已知控制系统的开环传递函数为（）8、准确性指调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差。线性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。（）9、速度误差指输入为速度信号（或者斜坡信号）时所引起的输出位置上的误差。由闭环系统的零点极点分布图可以绘制系统的根轨迹。（）10、峰值时间响应曲线从零上升到第一个峰值点所需要的时间。四、试求出下图传递函数四、试求出下图传递函数K（s 2）G(s)H(s)2(s 4s 9)2试

6、概略绘制系统根轨迹（试概略绘制系统根轨迹（1515分）分）。得分|阅卷人|七、试根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性。七、试根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性。（9 9分）分）得分|阅卷人|C(s)(10(10分分)。R(s)得分|阅卷人|八、设单位反馈控制系统的开环传递函数为八、设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)as1s2试确定相角裕度为试确定相角裕度为 4545时的值。（时的值。（9 9 分）分）得分|阅卷人|五、某典型二阶系统的单位阶跃响应如图五、某典型二阶系统的单位阶跃响应如图 3-513-51 所示。试确定系统的闭环传递函数。所示。试确定系统的闭

7、环传递函数。（1212 分）分）得分|阅卷人|答案及评分标准一、填空题（每空一、填空题（每空1.51.5分，共分，共1515分）分）得分|阅卷人|1、T2、03、14、受控对象10、惯性5、判断稳定性6、愈小9、执行7、最大超调量8、频率二、单项选择题（每题二、单项选择题（每题1.51.5分，共分，共1515分）分）得分|阅卷人|1、C 2、A 3、C 4、C 5、D6、C 7、A 8、B 9、D 10、B三、判断题（每题三、判断题（每题 1.51.5 分，共分，共 1515 分）分）得分|阅卷人|1、2、3、4、5、精选文档.6、7、8、9、10、C(s)四、试求出下图传递函数四、试求出下图

8、传递函数。R(s)得分|阅卷人|解：化简K.2n(s)22s 2ns n由阶跃响应曲线有：h(）lims(s)R(s)lims(s)s0s01 K 2st 2p2n12o e12.5 2 25ooo2 0.404n1.717联立求解得所以有：21.71725.9(s)222s 20.4041.717s 1.717s 1.39s 2.95K（s 2）G(s)H(s)2(s 4s 9)2六、已知控制系统的开环传递函数为六、已知控制系统的开环传递函数为试概略绘制系统根轨迹（试概略绘制系统根轨迹（1515 分）。分）。解 根轨迹绘制如下：实轴上的根轨迹：G(s)G1G2G1H11 G1G2H3G1H1

9、H3G1H2,2五、某典型二阶系统的单位阶跃响应如图五、某典型二阶系统的单位阶跃响应如图 3-513-51 所示。试确定系统的闭环传递函数。所示。试确定系统的闭环传递函数。解依题，系统闭环传递函数形式应为 渐近线：精选文档.2 j 5 2 j 5(2)a 2332k 1)(a33,分离点：22d 2 j 5d 2 j 51d 2解之得：d 3.29d 0.71(舍去)与虚轴交点：闭环特征方程为D(s)(s2 4s 9)2 K（s 2）0把s j代入上方程，令42Re(D(j)3481 2K 0Im(D(j)(72 K)83 0解得：2196K起始角：90（2p1290）（2k 1）解出p1 4

10、5,p2 135根轨迹如图所示。.七、试根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性。七、试根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性。（9 9 分）分）解：由图可知：G(s)Ks(T)1s1)(T2s1因为，P=0,N=0,即 Z=P-2N=0所以，系统稳定八、设单位反馈控制系统的开环传递函数为八、设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)as1试确定相角裕度为试确定相角裕度为 4545时的值。（时的值。（9 9 分）分）s22解G(j)1(a)2(tg1a1800)开环幅相曲线如图所示。以原点为圆心作单位圆，在点：A()1a22c21c即：4c a22c1要求相位裕度1800(c)450即：(0c)tg1ac180 45 1800 1350ac1联立求解（1）、（2）两式得：c1.19，a 0.84。精选文档.(1)(2)