自动控制原理考试试题1
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《 自动控制原理 》典型考试试题(时间120分钟)院/系 专业 姓名 学号第二章:主要是化简系统结构图求系统的传递函数,可以用化简,也可以用梅逊公式来求一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。
G4H1G3G1G 2N(s)C(s)R(s)--+++二 、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
试求传递函数)()(s R s C ,)()(s N s C 。
三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。
G1G2R(s)-++C(s)-+四、(共15分)系统结构图如图所示,求X(s)的表达式G4(s)G6(s)G5(s)G1(s)G2(s)N(s)C(s)R(s)--G3(s)X(s)五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。
G1G2R(s)-++C(s)-+D(s)G3G4六、(共15分)系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数)()(s R s C 。
七、(15分)试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数)()(s R s C一、(共15分)某控制系统的方框图如图所示,欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。
二、(共10分)设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。
试确定系统参数,1K 2K 和a 。
三、(共15分)已知系统结构图如下所示。
求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C2/(1+0.1s)R(s)-C(s)4/s(s+2)E(s) D(s)四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为:2()(2)(4)(625)KG s s s s s =++++试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为12 )1()(23++++=s s s s K s G α若系统以2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的K 和α值第三章:主要包括稳、准、快3个方面稳定性有2题,绝对稳定性判断,主要是用劳斯判据,特别是临界稳定中出现全零行问题。
期末考试-复习重点自动控制原理1. 2. 一、单项选择题(每小题 1分,共20分) 系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为( A.系统综合 B.系统辨识 惯性环节和积分环节的频率特性在(A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.系统分析 )上相等。
C.相位变化率 )D.系统设计 D.穿越频率 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为( A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 o 从0变化到+8时,延迟环节频率特性极坐标图为( A.圆 B.半圆 C.椭圆 5.当忽略电动机的电枢电感后, 以电动机的转速为输出变量, 个()A.比例环节 3. 4.B.微分环节C.积分环节 6.若系统的开环传递函数为10 s(5s 2) ,则它的开环增益为 7.8. 9. A.1 B.2 C.5 D.放大元件 ) D.双曲线 电枢电压为输入变量时, 电动机可看作一D.惯性环节 D.10 5 s 2+2s +5 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 Z 不变,提高o n ,则可以() B. 减少上升时间和峰值时间 D.减少上升时间和超调量 1一阶微分环节G (s ) =1 Ts ,当频率 时,则相频特性• G (j ・)为()T C. 90 °)B.稳定裕量越大D. 稳态误差越小二阶系统的传递函数 G(s) ,则该系统是(A.临界阻尼系统 若保持二阶系统的 A.提高上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 A.45 °B.-45 ° 10.最小相位系统的开环增益越大,其( A.振荡次数越多 C.相位变化越小 con ,11.设系统的特征方程为 D s 二s 4 8s 3 17s 2 16s 5 =0 , A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定D.零阻尼系统 D.-90 °则此系统 () D.稳定性不确定。
12.某单位反馈系统的开环传递函数为: G^s(s 1)(s 5),当k=()时,闭环系统临界稳定。
《自动控制原理1》试卷 第1 页 共4 页中国计量大学2019年硕士研究生招生考试试题考试科目代码:801 考试科目名称:自动控制原理1所有答案必须写在报考点提供的答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效。
一、(15分)已知系统方框图如图1所示。
图11. 画出系统的信号流图;(5分)2. 试求闭环传递函数)()(s R s C 及输入端定义的误差传递函数)()(s R s E 。
(10分)二、(15分)电子心脏起搏器心律控制系统结构图如图2所示,其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节。
图21. 若5.0=ξ对应最佳响应,问起搏器增益K 应取多大?(5分)2. 若期望心率为60次/min ,并突然接通起搏器,问1s 后实际心率为多少?瞬间最大心率多大?(10分)《自动控制原理1》试卷 第2 页 共4 页三、(15分)系统结构图如图3所示,[]()()()e t r t b t =−。
图31. 已知G 1(s )的单位阶跃响应为21e t −−,试求G 1(s );(5分) 2. 利用求出的G 1(s ),当r (t )=10·1(t )时,试求:①系统的稳态输出;②系统的超调量、调节时间和稳态误差。
(10分)四、(15分)已知系统结构图如图4所示:图41. 绘出K *从0→+∞变化时系统的根轨迹;(8分)2. 确定系统处于欠阻尼条件下的K *范围;(4分)3. 确定系统稳定时的最小阻尼比。
(3分)五、(15分)已知系统传递函数为)52)(2()(2+++=s s s K s G ,1. 画出奈奎斯特图;(10分) 2. 当K =52,利用奈奎斯特稳定判据判断其闭环系统的稳定性。
(5分)六、(15分)已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图5所示,试求: 1. 系统的开环传递函数;(4分) 2. 截止频率c ω和相角裕量γ;(8分)3. 若使截止频率s rad c /10=ω,其放大倍数应取多少?(3分)《自动控制原理1》试卷 第3 页 共4 页七、(20分)已知采样系统结构如图6所示,其中采样周期s T 4.0=。
自动控制原理 (一)一.(15分)根据图一所示系统回答或填空:(1)图一所示系统的输入量是,被控量是 ,系统中所使用的直流伺服电动机的作用是 ,测速发电机的作用是 , 一对电位计的作用是 。
(2)假设电位计的转换系数为k1,放大倍数为k2,减速器的传动比i>1,电动机的传递函数为)1(+s T s K m m,测速发电机的传递函数为s K i ,试画出系统方框图,并求出闭环传递函数。
(3)对控制系统的基本要求是什么?二.(10分)某系统结构如图二所示,求系统的开环传递函数和闭环传递函数。
当C 值为200时,求R 的值。
三.(15分)已知单位反馈系统的开环传递函数为)3)(1(22)(++=s s s G 系统输入量为r(t),输出量为C(t),试求: (1) 当r(t)=1(t)时,输出C(t)的稳态值和最大值; (2) 为了减少超调量,使阻尼比等于0.6,对系统实施速度反馈控制,试画出速度图一反馈系统方框图,并确定速度反馈系数。
四.(10分)已知系统的开环传递函数)10)(2()()(++=s s s Ks H s G 为保证系统稳定,并且在)(2)(1)(t t t r +=作用下的稳态误差2.0≤ss e ,试确定K 的取值范围。
五.(15分)已知某系统的开环传递函数为)7)(2()()(++=s s s Ks H s G ,(1)画出以K 为参数的闭环系统根轨迹图; (2)求出使系统不出现衰减振荡的K 值范围。
六.(20分)填空:1.右图所示RC 电路的传递函数为 ,频率特性为 ,当t t u i 2sin 5)(=时,稳态输出)(t u o 为 。
2.右图所示为某最小相角系统的开环对数幅频特性,该系统的开环传递函数为 ,静态误差系数Kp= , Kv= , Ka= 。
稳定性为 。
3.一个设计良好的系统,中频区斜率为 ,相角裕度应大于 。
4.开环频率特性的幅相曲线如图五所示,其中V为积分环节数,P 为开环右极点数,判别闭环系统稳定性。
一、求下面电路的传递函数)()()()()()(1c 1s U s U s U s U s U s U o c o 、、并画出动态结构图。
(15分)解:将电路图参数用拉氏算子替代,将电路图重画并简化,步骤如下:(s)(5分)(1)R 3+sL(2)sLR R sL R R +++3232)(*(3)U 1(s)sLR R sL R R +++3232)(*(4)所以: 132323232011)(*)(*)()(R scsL R R sL R R sL R R sL R R s U s U ++++++++=(5分) 31)()(R sL sLs U s U c +=132323232301101)(*)(**)()(*)()()()(R scsL R R sL R R sL R R sL R R R sL sLs U s U s U s U s U s U c c +++++++++==系统的动态结构图为: (5分)本题考查要点: 电路图的数学模型和传递函数的关系,动态传递函数及结构图画法。
包含简单的电路简化过程。
二、对系统结构图进行简化并写出系统的开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数。
(15分)解:对结构图的简化过程如下:(10分)(1)(2)(3)(4)(5)所以系统的开环传递函数为:(5分)12151234323431)(*1)(H G G G G G H G G H G G G s G K ++++=121512343234312151234323431)(*111)(*1)(H G G G G G H G G H G G G H G G G G G H G G H G G G s G B +++++++++=12151234323431)(*111)()()(H G G G G G H G G H G G G s R s E s G E +++++==本题考查要点:结构图的简化方法(信号分支点和汇合点的移动、环节的合并)、几种传递函数的表示法。
一、填空(每空1分,共18分)1.自动控制系统的数学模型有 、 、 、共4种。
2.连续控制系统稳定的充分必要条件是 。
离散控制系统稳定的充分必要条件是 。
3.某统控制系统的微分方程为:dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ;该系统超调σ%= ;调节时间t s (Δ=2%)= 。
4.某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ,则该系统是 阶 型系统;其开环放大系数K= 。
5.已知自动控制系统L(ω)曲线为:则该系统开环传递函数G(s)= ;ωC = 。
6.相位滞后校正装置又称为 调节器,其校正作用是 。
7.采样器的作用是 ,某离散控制系统)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=(单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二. 1.求图示控制系统的传递函数.求:)()(S R S C (10分)R(s)2.求图示系统输出C(Z)的表达式。
(4分)四.反馈校正系统如图所示(12分)求:(1)K f=0时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss.(2)若使系统ξ=0.707,k f应取何值?单位斜坡输入下e ss.=?五.已知某系统L(ω)曲线,(12分)(1)写出系统开环传递函数G(s)(1) (2) (3)(2)求其相位裕度γ(3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=?,γmax =?六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。
P 为开环右极点个数。
г为积分环节个数。
判别系统闭环后的稳定性。
(要求简单写出判别依据)(12分)七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统,求校正装置的传递函数G0(S)。
(12分)一.填空题。
(10分)1.传递函数分母多项式的根,称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。
自动控制原理试题及答案【简介】自动控制原理是电子信息工程专业中的一门基础课程,主要涉及控制系统的基本概念、数学模型、传递函数、稳定性分析、根轨迹、频率响应等内容。
本文针对自动控制原理的试题及答案进行了整理和解答,共计1500字。
【第一部分:选择题】1. 控制系统的基本组成部分是()。
A. 感受器B. 控制器C. 执行器D. 以上选项都正确答案:D2. 传递函数的定义是()。
A. Y(s)/X(s)B. X(s)/Y(s)C. X(t)/Y(t)D. Y(t)/X(t)答案:A3. 控制系统的稳定性分析常使用()方法。
A. 根轨迹B. 频率响应C. 传递函数D. 线性回归答案:A【第二部分:填空题】4. __________是控制系统的核心部分,是控制器。
答案:比例控制器、积分控制器、微分控制器或PID控制器5. 在频率域中,传递函数的模为__________,相位角为__________。
答案:增益,相位【第三部分:解答题】6. 简述控制系统的开环和闭环控制的原理及区别。
解答:开环控制是指控制器的输出信号不受反馈信号的影响,仅仅由输入信号决定,因此开环控制系统是非自动调节的。
闭环控制是指控制器的输出信号受到反馈信号的调节,通过与预期输出进行比较,使输出信号逐渐接近预期输出,即使系统发生干扰也能够进行修正。
开环控制适用于要求不高、易实现的系统,闭环控制则更适用于要求较高、对系统稳定性和精度要求较高的系统。
7. 根据控制系统的传递函数D(s)与输入信号X(s)之间的关系,推导出控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)之间的关系。
解答:根据传递函数的定义,传递函数D(s)表示系统输出信号与输入信号之间的关系,即D(s) = Y(s)/X(s)。
将Y(s)独立解出,则Y(s) =D(s) * X(s)。
因此,控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)的关系为Y(s) = D(s) * X(s)。
【第四部分:编程题】8. 使用MATLAB编程,求解以下控制系统的根轨迹,并分析系统的稳定性。
(一)选择题1 单位反馈控制系统由输入信号引起的稳态误差与系统开环传递函数中的下列哪个环节的个数有关 ?( C )A .微分环节B.惯性环节C.积分环节D.振荡环节2 设二阶微分环节 G(s)=s2+2s+4,则其对数幅频特性的高频段渐近线斜率为( D )A.-40dB/ dec B. - 20dB/ dec C.20dB/dec D. 40dB/ dec3 设开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+1) ,其根轨迹 ( D ) s(s+2)(s+3)A.有分离点有会合点B.有分离点无会合点C.无分离点有会合点D.无分离点无会合点4 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差e ss为无穷大,则此系统为( A )A.0型系统B.I 型系统C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统5 信号流图中,信号传递的方向为( AA.支路的箭头方向C.任意方向)B.支路逆箭头方向D.源点向陷点的方向6 描述 RLC 电路的线性常系数微分方程的阶次是 ( C )A.零阶B.一阶C.二阶D.三阶7 方框图的转换,所遵循的原则为 (B )A.结构不变B.等效C.环节个数不变D. 每个环节的输入输出变量不变8 阶跃输入函数 r(t)的定义是 ( C )A.r(t)=l(t)B.r(t)=xC.r(t)=x0· 1t)(D.r(t)=x0. δt)(9 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)=B(s),则系统的特征方程为 ( D )A(s)A.G 0 (s)=0B.A(s)=C.B(s)=0D.A(s)+B(s)=010 改善系统在参考输入作用下的稳态性能的方法是增加A. 振荡环节B.惯性环节C.积分环节D. 微分环节11 当输入信号为阶跃、斜坡函数的组合时,为了满足稳态误差为某值或等于零,系统开环 传递函数中的积分环节数 N 至少应为 ( B ) A.N ≥0 B.N ≥1 C.N ≥2 D.N ≥3点的幅值 |G(j ω)|=( D ) A.2.0 B.1.0 C.0.8D.0.16j10 1G c (j )= j10 1,则其对数幅频特性渐近线高频段斜率为 j1 ( A ) A.0dB / dec C.-40dB /dec( A )B. -20dB /decD.-60dB /dec B.时域分析法 D.时频分析法 B.滞后校正装置D.超前 — 滞后校正装置 D ) B. lim sG(s)H(s)s0 12 设开环系统的传递函数为G(s)= 1s(0.2s 1)(0.8 s1) 则其频率特性极坐标图与实轴交 13 设某开环 系统的 传递函数 为 G (s)= 10(0.25s 1)(0.25s 20.4s 1),则其相频特性 θ(ω)=( D )1A. tg 10.25 1B. tg 10.25 1C. tg 10.25t g1 41 0.252 t g 1 0.41 0.25 2t g 1 0.41 0.252 t g 1 0.41 0.25 2B.-20dB /dec15 二阶振荡环节的对数幅频特性的低频段的渐近线斜率为 A.0dB / decC.- 40dB /deC16 根轨迹法是一种 ( B A.解析分析法 C.频域分析法17 PID 控制器是一种 ( C A.超前校正装置 C.滞后 — 超前校正装置 18 稳态位置误差系数 K ρ为( A . lim 1s 0G(s)H(s)2C. lim s 2G(s)H(s)14 设某校正环节频率特性若系统存在临界稳定状态,则根轨迹必定与之相交的为( 实轴 B .虚轴 渐近线 D .阻尼线 下列开环传递函数中为最小相位传递函数的是( A 21B. s 12(s 1)(s 2 2s 2) s 2 112D. s 24s 16 s 10 当二阶系统的阻尼比 在 0< <l 时,特征根为( A 一对实部为负的共轭复根 B .一对实部为正的共轭复根 一对共轭虚根 D .一对负的等根 二阶振荡环节对数幅频特性高频段的渐近线斜率为( A ) -40dB / dec B .-20dB /dec 0dB / dec D . 20dB / dec49 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 G(s)= 492 ,则该闭环系统为 ( C ) s2 B .条件稳定 D . BIBO 稳定 设系统的开环传递函数为 G(s)H(s) = K(2s 3),其在根轨迹法中用到的开环放大系数 (s 2)(s 4) C )K /22K D . 4K PI 控制器属于下列哪一种校正装置的特例( B ) 超前 B .滞后 滞后 — 超前 D .超前 — 滞后 设系统的 G(s)= 21 ,则系统的阻尼比 为( C )25s 25s 1 1 B . 5 D .1设某系统开环传递函数为 G(s)= ,则其频率特性的奈氏图起点坐标为 (s 1)(s 2)(s 5) B .(1,j0) D .(0,j1) 单位负反馈系统的开环传递函数 G(s)= K(22s 1)(s 1),K>0,T>0,则闭环控制系统稳 s 2(Ts 1)定的条件是( C ) A .(2K+1)>T C .3(2K+1)>T129 设积分环节频率特性为 G(j ω)= ,当频率 ω从 0变化至 ∞时,其极坐标中的奈氏曲线 jω 19A .C .20A.C.21 A . C . 22 A . C .23A . C . 24 为A .C .25A . C .26 A .C . 27( A . C . 28 稳定 临界稳定 B .K 2510B )(0,j10) (10,B .2(2K+2)>TD . K>T+1 ,T>2是 ( D )A正实轴B负实轴C .正虚轴D.负虚轴30 控制系统的最大超调量σp 反映了系统的 ( A )A .相对稳定性B.绝对稳定性C .快速性D.稳态性能31 当二阶系统的阻尼比ζ >1时,特征根为 ( A )A .两个不等的负实数B.两个相等的负实数C .两个相等的正实数D.两个不等的正实数32 稳态加速度误差数 K a=( C )A .lim G(s)H(s)s0B.lim sG(s)H(s)s0C. 2 lim s2G(s)H(s) s0D.lim 1s 0G(s)H(s)33 信号流图中,输出节点又称为 ( B )A .源点B.陷点C .混合节点D.零节点134 设惯性环节频率特性为 G(j ω)=0.1j1ω 1,则其对数幅频渐近特性的转角频率为( D )A . 0.01rad/ s B. 0.1rad/sC.1rad/s D. 10rad/s35 下列开环传递函数中为非最小相位传递函数的是 ( C )36 利用开环奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的 ( D ) A.稳态性能B.动态性能C.精确性D.稳定性37 要求系统快速性好,则闭环极点应距 (A.虚轴远B )B.虚轴近C.实轴近D.实轴远ω=A.1(4s 1)(10s 1)B.1s(5s 1)10(s 1)s(5s 1)D.1s22s 246 幅值条件公式可写为( AB )稳定时 k 的范围为 ( A ) A 0<k<20 ζ B 3<k<25 ζ C .0<k<30 ζD . k>20ζ 39 设单位反馈控制系统的开环传递函数为 G o (s)= 1 1 ,则系统的阻尼比 ζ等于( C )s(s 4)A . 1B . 12C .2D . 440开环传递函数 G(s)H(s)=k(s 5),当k增大时,闭环系统 ( B )(s 2)(s 10)A . 稳定性变好,快速性变差B . 稳定性变差,快速性变好C . 稳定性变好,快速性变好D . 稳定性变差,快速性变差41 一阶系统 G (s) =K的单位阶跃响 应是 y( t )=( A )t =Ts 1tA.K (1-e T)B.1-e TK TttC. eT D.K e TT42 当二阶系统的根为一 对相等的负实数时,系统的阻尼比 为( C ) A. =0B. =-1C. =1D.0< <143 当 输入信号为阶跃、斜坡、抛物线函数的组合时,为了使稳态误差为某值或等于零,系 统开环传递函数中的积分环节数 N 至少应 为( C ) A.N ≥038 已知开环传递函数为 G(s)= s(0.01s 20.2 ζs1)( ζ >0的) 单位负反馈系统,则闭环系统 B.N ≥lC.N ≥244 设二阶振荡环节的频率特性为 G(j )D.N ≥3 16(j )2j416,则其极坐标图的奈氏曲线与负虚 轴交点频率值 ( B ) A.2 C.845 设开环系统频率特性为 G(j )j(j 化范围为( C ) A.0 °~ -180° B.4 D.161 ,当频率 从 0 变化至 ∞时,其相角变 1)(j4 1)B.-90°-~180C.-90°~-270D.-90°~90°nn54 已知开环传递函数为 G k(s ) k (s 3)的单位负反馈控制系统,若系统稳定, k 的范围应 ks (s 1)为( D ) A.k<0C. k<1A. K|s p j| j1 m B. K|s p j | j1 m C. K|s z i||s z i|m|s z i|i1 n|s p j | j1 D. Km|s z i|i1 n|s p j| j147 当系统开环传递函数 G (s )H ( s )的分母多项式的阶次 趋向 s 平面的无穷远处的根轨迹有( A ) A.n —m 条 B.n+m 条 C.n 条 D.m 条 n 大于分子多项式的阶次 m 时, 48 设开环传递函数为 G (s )H (s )=(sK (3s )(s 9)5),其根轨迹( D )A. 有会合点,无分离点B.无会合点,有分离点C.无会合点,无分离点D. 有会合点,有分离点 A.能力上升 B.能力下降 C.能力不变50 单位阶跃函数 r ( t )的定义是(A.r (t )=151 设惯性环节的频率特性 G ( j )D.能力不定 B )B.r (t )=1(t ) D.r (t )= ( t )11,则其对数幅频渐近特性的转角频率为 A.0.01rad / s C.1rad / s B.0.1rad / s D.10rad /52 迟延环节的频率特性为 G (j ) e j,其幅频特性 M ( )=( A.1B.2C.3D.453 计算根轨迹渐近线的倾角的公式为(A.(2l 1) nmC. (2l 1)nmB.D.(2l 1)nm (2l 1) nm B.k>C .4.17D .511 A. 、 92 C. I、23956 一阶系统G(s)1I的单位斜坡响应 Ts 1 55 设二阶系统的 G(s) 429s 2 3s 4,则系统的阻尼比 和自然振荡频率 n 为( B )A.1-e -t/T C.t-T+Te -t/T 57 根轨迹与虚轴交点处满足( B A.G( j )H(j ) 0 C. 58 A. G( j )H( j ) 开环传递函数为ps s 24 4,讨论 s(s p) p 从B.1e -t/TTD.e-t/TB. Re[G(j )H(j )] 0D. Im[G(j )H(j )] 0变到 ∞时闭环根轨迹,可将开环传递函数化为B. s 2 p4 s4 C. ps C.2 s4 59 对于一个比例环节,当其输入信号是 A.同幅值的阶跃函数 C.同幅值的正弦函数 D. s 2p4 s4 个阶跃函数时,其输出是( B ) B.与输入信号幅值成比例的阶跃函数 D.不同幅值的正弦函数 60 对超前校正装置 G c (s)1 Ts,当 φm =38°时, β值为( C ) 1 Ts A .2.5 B .3 B.D.t) =(C )D. lim G(s)H(s)s0C.4.17 D.5。
《自动控制原理》试卷(一)A一、)(/)(s R s C二、 系统结构图如图所示,τ取何值时,系统才能稳定 ?(10分)三、已知负反馈系统的开环传递函数为, 42)2()(2+++=s s s K s W k(1) 试画出以K 为参数系统的根轨迹;(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧 。
(15分)四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为)15.0(100)(+=s s s W K ,现加入串联校正装置:101.011.0)(++=s s s W c ,试: (20分)(1) 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正?(2) 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。
(3) 计算校正后的相位裕量。
五、非线性系统结构如图所示,设输入r=0, 绘制起始点在0)0(,1)0(00==>=c cc c 的c c -平面上的相轨迹。
(15分)C )(s )(s o六、采样控制系统如图所示,已知: (15分)1.求出系统的开环脉冲传递函数。
2.当输入为)(1*)(1*)(1)(221t t t t t t r ++=时,求稳态误差ss e 。
七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。
其中,(1)─(3)为线性系统,(4)─(6)为非线性系统。
(15分)《自动控制原理》试卷(一)B一、 控制系统的结构如下图。
(1) 当F (s )=0时,求系统闭环传递函数)()()(s R s C s =Φ;(2) 系统中H 2(s )应满足什么关系,能使干扰F (s )对输出C (s )没有影响?(10分)二、. 设某控制系统方框图如图所示,要求闭环系统的特征值全部位于s =-1垂线之左,试确定参数K 的取值范围。
(10分)三、.一单位负反馈系统的开环传函为)15.0()125.0()(++=s s s K s W ,欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数,试用根轨迹法确定K 值范围(要求首先绘制根轨迹,求出并在图上标注主要的特征点参数)。
自动控制原理考试试题(卷)
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选择正确答案,共20分)
1、适合应用传递函数描述的系统是:
A 、单输入,单输出的线性定常系统;
B 、单输入,单输出的线性时变系统;
C 、单输入,单输出的定常系统;
D 、非线性系统。
2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是:
A 、在 ()1()r t R t =⋅时,输出速度与输入速度的稳态误差;
B 、在 ()1()r t R t =⋅时,输出位置与输入位置的稳态误差;
C 、在 ()r t V t =⋅时,输出位置与输入位置的稳态误差;
D 、在 ()r t V t =⋅时,输出速度与输入速度的稳态误差。
3、系统的开环传递函数为两个“S ”多项式之比 ()()()
M S G S N S =,则闭环特征方程为: A 、N(S) = 0 B 、 N(S)+M(S) = 0
C 、1+ N(S) = 0
D 、与是否为单位反馈系统有关
4、非单位反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差*
()E S 之间有如下关系:
A 、 *()()()E S H S E S =⋅
B 、*()()()E S H S E S =⋅
C 、*()()()()E S G S H S E S =⋅⋅
D 、*()()()()
E S G S H S E S =⋅⋅ 5、已知下列负反馈系统的开环传递函数,应画零度根轨迹的是:
A 、 *(2)(1)K s s s -+
B 、*(1)(5K s s s -+)
C 、*2(31)K s s s +-
D 、*(1)(2)
K s s s --
6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的:
A 、低频段
B 、开环增益
C 、高频段
D 、中频段
7、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点:
A 、准确度越高
B 、准确度越低
C 、响应速度越快
D 、响应速度越慢
8、已知系统的传递函数为1
s K e TS τ-+,其幅频特性()G j ω应为: A 、 1K e T τω-+ B 、1K e T τωω-+ C
τω- D
9、若两个系统的根轨迹相同,则有相同的:
A 、闭环零点和极点
B 、开环零点
C 、闭环极点
D 、阶跃响应
10、下列串联校正装置的传递函数中,能在1c ω=处提供最大相位超前角的是:
A 、
1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101
s s ++ 二、分析计算题 (共80分)
1、已知系统结构如图1所示,求传递函数)()
(S R S C (本题15分)
R(S)
C(S)
图1
2、系统结构如图2所示,试求系统的超调量%σ和调节时间s t 。
(本题10分) 图2
3、某单位反馈系统的开环传递函数为 (本题15分) *(1)()()(3)
K S G S H S S S +=- (1) 绘制K 从0 ~ ∞变化的根轨迹(要求出:分离点、与虚轴的交点等);
(2) 求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K 的取值范围。