自动控制原理试题
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。
题号一二三四五六七总分
分数1612241612911
成绩
一、(共 16 分,每空 2 分)填空题。
1、根据有无反馈,控制系统可分为两类:()。
2、传递函数的定义是(
)。
3、
F( s)
2
s3的拉氏反变换为()。
3s 2
s
4、非最小相位系统是指(
)。
5、某闭环传递函数为C( s)1的控制系统的截止频率
b 为() rad / s 。R(s)2s1
6、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于z 平面()。
7、已知某控制系统开环传递函数为2,则该系统的剪切频率 c 为() rad / s ,
s 1
相角储备为()度。
二、(共 12 分)系统的方块图如下,试求:
1、通过方块图化简求闭环传递函数C s
(用梅逊公式也可)。(8 分)R s
2、误差传递函数E( s)
。( 4 分)
R( s)
+
-G6
R(s) + E( s)+C(s)
-G1G2G3G4
-
G 5
G 7
。
三、(共 24 分)某单位负反馈控制系统如图,阻尼比0.5 ,试求:
R(s) +
-
K C(s) s( s 1)
1、系统类型、阶次。(2 分)
2、K、无阻尼振荡角频率n 、有阻尼振荡角频率d的值。( 6 分)
3、系统的开环传递函数G K (s) 。(2 分)
4、静态误差系数K p,K v和 K a。(3分)
5、系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差e ssp, e ssv, e ssa。(3分)
6、峰值时间t p,最大超调量p % 。(4分)
7、输入信号为r (t ) 2时,系统的稳态输出c() 、输出最大值c m ax。(4分)
四、(共 16 分)传递函数题。
1、(从图 ( a) ,( b) 中选作一题)求系统输入为x i,输出为 x o时的传递函数X o ( s) 。(6分)
X i (s)
k1k2x i
R1
R2
m x o x i x o
C
f
注:图 () 中,x
i, x o是位移量;图(b)中, x i, x o是电压量。
a
( a)(b)
。
2、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图,试求对应的传递函数
G(s) 。( 6 分)
L( ) / dB
0dB / dec
20
20dB / dec
0dB 0.5
/ rad s 1
3、已知采样控制系统如图所示,写出系统的闭环脉冲传递函数
C ( z)
。( 4 分)
R( z)
R(s) +
G 1(s)
G 2 (s)
C(s)
-
H ( s)
五、(共 12 分)
1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为
G K (s)
K
,试确定使系统产生持
2 2s 4)
s(s 续振荡的 K 值,并求振荡频率
。(6分)
2、下图中,图( a )为某一系统的开环幅相频率特性曲线,图(
b )为另一系统的开环对数
幅相频率特性曲线,
P R 为开环右极点数,试判断两个系统的闭环稳定性。
(6 分)
P R 2
Im L( )
P R
2
G( j )H ( j )
Re
( 1, j 0)
( )
( a ) (b )
。
燕山大学试卷密封线共8页第7页六、(共 9 分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为G K (s)4,试求:
s( s 2)
1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。(4 分)
2、输入为 r (t) 2 sin(2t 90 ) 时,闭环系统的稳态输出c ss。(5分)
七、(共 11 分)图(a)、(b)中,实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线,采
用校正后,曲线由实线变为虚线,试问:
1、串联校正有哪几种形式?( 3 分)
2、图(a)、(b)应分别采取什么校正方法?( 4 分)
3、图(a)、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能?( 4 分)
L() -1L( )
-1 -2
-1
0dB
-1
0dB
-2-2-2
注: -1 表示 -20dB/dec , -2 表示 -40dB/dec
( a)( b)
一、(共 16 分,每空 2 分)
1、开环控制系统、闭环控制系统
2、当初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比
3、 2e t e
2t
4、若控制系统的传递函数中有零点或极点在复平面
[ s ] 的右半部,则称为非最小相位传
递函数,相应的系统称为非最小相位系统
5、 0.5
6、以圆心为原点的单位圆内
7、
3,120
二、(共 12 分)
1、( 8 分)将 A 点后移
-
G 6
R(s) +
E(s)
+
C(s)
+
G 3
-
G 1
G 2
A
G 4
-
G 5
G 7
-
G 6/G 4
R(s) +
E(s)
+
C(s)
+
G 3
- G 1
G 2
G 4
-
G 5
G 7
G 6/G 4
R(s) +
E(s)
-
G 3G 4
C(s)
+
-
G 1
G 2
1+G 3G 4G 5
G 7
R(s) +
E(s)
G 2G 3G 4
C(s)
-
G 1
1+ G 3G 4G 5+ G 2G 3G 6
G 7
R(s)
G 1G 2G 3G 4
C(s)
1+G 3G 4G 5+G 2G 3G 6+G 1G 2G 3G 4G 7