《自動控制原理》期末考試試卷

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上自動控制原理期末考試試卷一、選擇題：1. 采用負(fù)反饋形式連接后，則（ D ）A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除D、需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)， 才能改善系統(tǒng)性能2下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果（ A ）A、增加開環(huán)極點 B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋C、增加開環(huán)零點 D、引入串聯(lián)超前校正裝置3系統(tǒng)特征方程為，則系統(tǒng)（ C ）A、穩(wěn)定 B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升C、臨界穩(wěn)定 D、右半平面閉環(huán)極點書Z=24系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說明（ A ）A、型別 B、系統(tǒng)不穩(wěn)定C、輸入幅值過大 D、閉環(huán)傳遞函

2、數(shù)中有一個積分環(huán)節(jié)5. 對于一下情況應(yīng)繪制根軌跡的是（ D ）A、主反饋符號位“-” B、除Kr外的其他參數(shù)變化時C、非單位反饋系統(tǒng) D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為6. 關(guān)于傳遞函數(shù)，錯誤的說法是（ B ）A、傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)B、傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響C、傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式D、閉環(huán)傳遞函數(shù)的幾點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性7. 高階系統(tǒng)的主導(dǎo)閉環(huán)極點越靠近虛軸，則系統(tǒng)（ D ）A、準(zhǔn)確度越高 B、準(zhǔn)確度越低C、響應(yīng)速度越快 D、響應(yīng)速度越慢8. 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為（ C ）A、50 B、25 C、10 D、5

3、 9. 若某題的根軌跡有兩個起點位于原點，則說明該系統(tǒng)（ B ）A、含兩個理想微分環(huán)節(jié) B、含兩個積分環(huán)節(jié)C、位置誤差系數(shù)為0 D、速度10. 開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對應(yīng)時域性能指標(biāo)（ A ）A、超調(diào) B、穩(wěn)態(tài)誤差 C、調(diào)整時間 D、峰值時間二、填空題：1. 反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過 給定值 與反饋量的差值進(jìn)行的。2. 復(fù)合控制有兩種基本形式：即按 輸入 的前饋復(fù)合控制和按 擾動 的前饋復(fù)合控制。3兩個傳遞函數(shù)分別為與的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為，則為 （用與表示）。4根軌跡起始于 開環(huán)極點 ，終止于 開環(huán)零點 。5判斷一個閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用 勞斯

4、判據(jù) 、 根軌跡 、 奈奎斯特判據(jù) 等方法。6最小相位系統(tǒng)是指 S右半平面不存在系統(tǒng)的開環(huán)極點及開環(huán)零點 。三、分析設(shè)計：1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：（1）寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)表達(dá)式； （2）要使系統(tǒng)滿足條件：, ,試確定相應(yīng)的參數(shù)和； （3）求此時系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)； （4）時，求系統(tǒng)由產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差； （5）確定，使干擾對系統(tǒng)輸出無影響。解：（1） （2） （3）（4） （5）令：得：2. 已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為: （1）、繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益Kr為變量的根軌跡（求出：漸近線、分離點、與虛軸的交點等）； （2）、確定使系統(tǒng)滿足的開環(huán)增益的取值范圍。解：(1)繪制根軌跡 系統(tǒng)有有3

5、個開環(huán)極點（起點）：0、-3、-3，無開環(huán)零點（有限終點）； 實軸上的軌跡：（-，-3）及（-3，0）； 3條漸近線： 分離點： 得： 與虛軸交點： 繪制根軌跡如右圖所示。（2）開環(huán)增益K與根軌跡增益Kr的關(guān)系：得系統(tǒng)穩(wěn)定時根軌跡增益Kr的取值范圍：，系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時根軌跡增益Kr的取值范圍：， 系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時開環(huán)增益K的取值范圍： 四、計算題：1. 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，試求當(dāng)K=10時，系統(tǒng)的阻尼比，無阻尼自然頻率，位置誤差系數(shù)，速度誤差系數(shù)和加速度誤差系數(shù)。解： 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為與二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式相比較，可得,即 當(dāng)K=10/s時 位置誤差系數(shù)速度誤差系數(shù)加速度誤差系數(shù)2. 設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，試用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解：列勞斯表如下S4 1 1 1S3 2 1 0S2 (2×11×1)/2=1/2 (2×21×0)/(2)=0 S1 (1×12×2)/1=3 S0 (3×