《自動(dòng)控制原理》期末考試試卷

《自動(dòng)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(dòng)態(tài)性能一定會(huì)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(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有效果（A）A、增加開(kāi)環(huán)極點(diǎn)C、增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋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D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)書(shū)Z=2C、臨界穩(wěn)定4．系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說(shuō)明（A）A、型別B、系統(tǒng)不穩(wěn)定C、輸入幅值過(guò)大D、閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)5.對(duì)于一下情況應(yīng)繪制根軌跡的是（D）A、主反饋符號(hào)位“-”C、非單位反饋系統(tǒng)B、除Kr外的其他參數(shù)變化時(shí)D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為6.關(guān)于傳遞函數(shù)，錯(cuò)誤的說(shuō)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(dòng)對(duì)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(diǎn)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(diǎn)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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為A、50B、25C、10D、59.若某題的根軌跡有兩個(gè)起點(diǎn)位于原點(diǎn)，則說(shuō)明該系統(tǒng)（B），則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為（C）A、含兩個(gè)理想微分環(huán)節(jié)C、位置誤差系數(shù)為0B、含兩個(gè)積分環(huán)節(jié)D、速度10.開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)（A）A、超調(diào)B、穩(wěn)態(tài)誤差C、調(diào)整時(shí)間D、峰值時(shí)間二、填空題：1.反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過(guò)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(dòng)的前饋復(fù)合控制。3．兩個(gè)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(kāi)環(huán)極點(diǎn)，終止于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)。5．判斷一個(gè)閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用勞斯判據(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(kāi)環(huán)極點(diǎn)及開(kāi)環(huán)零點(diǎn)。三、分析設(shè)計(jì)：1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：（1）寫(xiě)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(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；（4）時(shí)，求系統(tǒng)由，使干擾產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差；（5）確定解：（1）對(duì)系統(tǒng)輸出無(wú)影響。（2）（3）（4）（5）令：得：2.已知某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)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(diǎn)、與虛軸的交點(diǎn)等）；（2）、確定使系統(tǒng)滿足解：(1)繪制根軌跡的開(kāi)環(huán)增益的取值范圍。系統(tǒng)有有3個(gè)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)（起點(diǎn)）：0、-3、-3，無(wú)開(kāi)環(huán)零點(diǎn)（有限終點(diǎn)）；實(shí)軸上的軌跡：（-∞，-3）及（-3，0）；3條漸近線：分離點(diǎn)：得：與虛軸交點(diǎn)：繪制根軌跡如右圖所示。（2）開(kāi)環(huán)增益K與根軌跡增益Kr的關(guān)系：得系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)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(shí)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(shí)開(kāi)環(huán)增益K的取值范圍：四、計(jì)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(shí)，系統(tǒng)的阻尼比ξ，無(wú)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(shí)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S41S321110S2(2×1－1×1)/2=1/2S1(1×1－2×2)/1=－3(2×2－1×0)/(2)=0