自動控制原理A卷

1、題號一二三四五六七八九十總分得分評卷教師一、 填空題。(在每小題的空格線上寫出正確答案。本大題共4個小題，8個空，每空1分，共8分)。(1) 雖然自動控制系統(tǒng)有不同的類型，對每個系統(tǒng)也都有不同的特殊要求，但對每一類系統(tǒng)被控量變化的全過程提出的共同基本要求是一樣的，都可以歸結(jié)為： 、準(zhǔn)確性和快速性。(2) 二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則阻尼比= ，系統(tǒng)為 阻尼系統(tǒng)，響應(yīng)無超調(diào)。 (3) 當(dāng)增加系統(tǒng)的積分環(huán)節(jié)時，對系統(tǒng)性能的影響是： 變好，但同時會引起 變差。(4) 某負(fù)反饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)是 階系統(tǒng)，是 型系統(tǒng)，在給定信號r(t)為單位階躍函數(shù)時，其穩(wěn)態(tài)誤差為 。C(s)R(s)4圖1二、（

2、本大題共14分）已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，試用結(jié)構(gòu)圖等效變換規(guī)則，求取傳遞函數(shù)和。圖2三、 （本大題共15分）已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，(1)求出該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量、峰值時間和調(diào)節(jié)時間 (誤差帶取5%)；（8分）(2)為了改善系統(tǒng)性能，對該系統(tǒng)引進(jìn)速度反饋控制（如圖3所示），使改進(jìn)后的系統(tǒng)阻尼比為0.7，速度反饋系數(shù)應(yīng)為多少？（5分）E(s)C(s)R(s)圖3(3)請說明系統(tǒng)引進(jìn)速度反饋控制后，對系統(tǒng)性能產(chǎn)生了怎樣的改善？（2分）四、 (本大題共10分) 某控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示，試確定當(dāng)穩(wěn)定裕量為1時，增益K的取值范圍。 C(s)R(s)圖4五、（本大題共17分）系統(tǒng)

3、結(jié)構(gòu)如圖5所示，現(xiàn)給定信號r(t)=t，擾動信號n(t)=1(t)，若要使系統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)誤差為零，則參數(shù)K值應(yīng)為多少？（e = r - c）圖5C(t)r(t)=tn(t)=1(t)六、（本大題共16分）已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，（1） 畫出當(dāng)K從0 時，閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡概略圖；（14分）（2） 根據(jù)根軌跡分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（2分）七、（本大題共12分）(1) 設(shè)某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：， 試畫出系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻漸進(jìn)特性曲線和對數(shù)相頻漸進(jìn)特性曲線。（6分）(2) 已知最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻漸進(jìn)特性曲線如圖6所示，試確定系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。（6分）-40dB/dec-20dB/dec40dB圖6八、（本大題共8分）已知下列系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)（參數(shù)K0，T10 ，T20 ，T30）及其對應(yīng)的開環(huán)幅相曲線圖，試根據(jù)奈氏判據(jù)判斷各