《自動(dòng)控制原理》期末復(fù)習(xí)試題及答案2

課程教學(xué)

大綱編號(hào)：100102

課程名稱(chēng)：自動(dòng)控制原理_____________學(xué)分4.5試卷編號(hào)：1001名稱(chēng)9

考試方式：閉卷考試考試時(shí)間:120分鐘滿(mǎn)分分值：100

組卷年月：2000/5組卷教師：審定教師；

—.（10分）

設(shè)系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為:::，系統(tǒng)的輸入量的形式如圖

所示，試求系統(tǒng)在r何作用下的輸出表達(dá)式C⑴，并畫(huà)出C⑺大致圖形。

二.（5分）

設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s；=^±l,求這個(gè)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)和

單位脈沖響應(yīng)。

三.（10分）

試簡(jiǎn)化如圖示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，并求出響應(yīng)的傳遞函數(shù)

四.(10分)

系統(tǒng)如圖(a)所示，分析系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)特性，如要使4=0.5,可用測(cè)速發(fā)電機(jī)反

饋如圖(b)所示，問(wèn)k=并分析系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能。

五,(5分)

已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=能，在求穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，用計(jì)算式

Q(s)

%=1而$[?($)-。。)]對(duì)嗎？為什么？

六.(5分)

研究二階系統(tǒng)時(shí)，為什么選定G(s)==~蟲(chóng)——7,作為典型環(huán)節(jié)？而不

s-+2窕〃+%

是選定6(5)=-------------r伙工以2),作為典型環(huán)節(jié)？二者的階躍響應(yīng)有什么

S+2?+%'

不同？

七,(15分)

控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖示，1.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，試?yán)L制k=o時(shí)系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)

的穩(wěn)定性.2.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉和時(shí)且k=1時(shí)，分析々變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響.

八.(15分)

畫(huà)出下列三個(gè)傳遞函數(shù)的伯德圖.

⑴G(S)=J^4(2)G(S)=^4

T2S+\T2S+\

⑶(7；＞7；＞0)

4s+1

說(shuō)明有什么特點(diǎn).

九.(15分)

已知系統(tǒng)如圖所示，其固有部分的傳遞函數(shù)Gfs)=,…“加：2”，要求系統(tǒng)

fO.ls+I)(0.4s+1)(l.2s+\)

在階躍干擾輸入信號(hào)N⑸的作用下引起的穩(wěn)態(tài)誤差不超過(guò)0.1單位，系統(tǒng)的相位裕度

約為30。,幅值裕度為4分貝,試求串聯(lián)校止Gc⑸的參數(shù)。

1+Ts

十.(10分)

系統(tǒng)如圖所示，試用奈奎斯特判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

課程名稱(chēng)：自動(dòng)控制原理_________學(xué)分4.5教學(xué)大綱編號(hào)：100102

試卷編號(hào)：100102049考試方式:閉卷考試滿(mǎn)分分值1方考試時(shí)間:120分

鐘

一,（10分）

G(s)=L[g(t)]=-^-

s1

+。⑸=G(s)R(s)=I(1-=——-(1-1)

r(t)=i(r)-i(r-1),s+\ss(s+1)

m、11-c(t)=5-5e-,-5l(t-i)+5e~(,-l)

i\(s)=------e

二.(5分)

GfsX至9

s-

Ws)=/+I-R(s)=-

s~+2s+1s

~?2s+l*12s+l

Cfs)=-.............*—=-----------------

s2+2s+1ss(s+\)(s+\)

c(t)=L-l[C(s)J=\-e~l-te-l

9(t)=2e-t-te-f

三.(10分)

C(s)_G]G2G3

-1+GRi+G2H2+G3H3+G1G3H1H3

四.（10分）

圖(a)4=0.158=3.16f,=0.56秒%=1秒4=6秒0%=60%

圖(b)自=0.5(on=0.2160=0.76秒1.146秒=1.89#<T%=16.4%

五.(5分)

不對(duì)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號(hào)有關(guān)。

e3s=ImsE(s)=Ims[R(s)-C(s)]-ImsR(s)[Q(s)-P(s)]

STOSTOSTO

六.(5分)

前者放大倍數(shù)為1,后者放大倍數(shù)為與

七.(15分)

⑴5"s六」

s"s+2)

/c>0?則系統(tǒng)不穩(wěn)定;

k=1,#0

(2)

G開(kāi)fs)=

S2(S+2)+\

法則1—法則7,根軌跡如組(b)

這一部分可由代數(shù)法:

由\+G(s)H(s)