自动控制原理试卷及参考答案9

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一.选择题（每题1分，共10分） 1. 反馈控制系统又称为（ ） A.开环控制系统 B．闭环控制系统

B.扰动顺馈补偿系统 D．输入顺馈补偿系统 2.位置随动系统的主反馈环节通常是（ ）

A．电压负反馈 B．电流负反馈 C．转速负反馈 D．位置负反馈

3.如果典型二阶系统的单位阶跃响应为减幅振荡(又称阻尼振荡)，则其阻尼比（ ） A．ξ<0 B．ξ=0 C．0<ξ<1 D．ξ≥1

4.G(s)= 1/[(S+1)(S+2)(S+3)(S+4)]环节的对数相频特性的高频渐近线斜率为（ ） A． -20dB B．-40dB C．-60dB D． -80dB

5.某自控系统的开环传递函数G(s)= 1/[(S+1)(S+2)] ，则此系统为（ ） A．稳定系统 B．不稳定系统 C．稳定边界系统 D．条件稳定系统 6．若一系统的特征方程式为(s+1)2(s－2)2+3＝0，则此系统是（ ） A．稳定的 B．临界稳定的 C．不稳定的 7.下列性能指标中的( )为系统的稳态指标。 A.σP B.ts C.N D.ess 8.下列系统中属于开环控制的为：( )

A.自动跟踪雷达 B.数控加工中心 C.普通车床 D.家用空调器 9.RLC串联电路构成的系统应为( )环节。 A比例 B.惯性 C.积分 D.振荡

10.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是( )。 A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数 二．试求下图的传递函数(6分)

D．条件稳定的

GR - G- H113 + HG 2+ C H32

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三．画出如图所示电路的动态结构图(10分)

IR(s) IL(s) 1Ui（t） Uc（s） sc

四．某单位反馈系统结构如下图所示，已知xi（t）=t，d（t）=-0.5。试计算该系统的稳态误差。

(11分)

Xi(s) 40.2s?1Ls D(s)

0.5s(3s?1) X0(s)

五．设复合控制系统如下图所示。其中，K1=2K2=1，T2=0.25s，K2K3=1。要求 （1） 当r（t）=1+t+（1/2）t2时，系统的稳态误差；

（2） 系统的单位阶跃响应表达式 (11分)

R _ - k1K3S + k2 2C s(Ts?1)六. 最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ。(15分)

G(s)?L(w) -20db/dec 10 0 1 -20 -40 10 w Ks(s?1)

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七．某Ⅰ型单位反馈系统固有的开环传递函数为, 要求系统在单位斜坡输入信号时，位置输入稳态误差(13分)

八．系统结构如图所示，求输出量z的变换X0(z). (10分)

九. 系统方框图如图2-4-21所示，绘制a由0→+∞变化的闭环根轨迹图，并要求：

（1） 求无局部反馈时系统单位斜坡响应的稳态误差、阻尼比及调节时间； （2） 讨论a=2时局部反馈对系统性能的影响；

（3） 求临界阻尼时的a值。 （15分）

图2-4-21

R(s) E(s) 1ess≤0.1,减切频率ωc’≥4.4rad/s,相角裕度υ

。

’≥４５

幅值裕

度Ｋg(dB)≥100Db.试用下图无源和有源相位超前网络矫正，系统，使其满足给定的指标要求。

G5 T x0*(tX0(z) xI(tXI(s) G1 _ T G2 G3 + G4 x0(t) X0(s) C(s) - - s(s?1) as

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自动控制原理试卷9答案

一．1.B 2.A 3.C 4.D 5.A 6.C 7.D 8.C 9.D 10.B （每题1分，共10分）

二．(6分)

cG1G2?G3(1?G2H2)R?1?G1H1?G2H2?G

1G2H3?G3H3?G1G2H1H2?G2G3H2H3

三．(10分)

Ui(s)=LsIL(s)+Uc(s) IL(s)=

1Ls[Ui(s)-Uc(s)]

Ic(s)=IL(s)-IR(s) U1c(s)=CsIc(s)

I1c(s)=RUc(s)

Ui(s) U0(s) 1 1 Lscs 1 R

四．(11分)

A（s）=0.6s3+3.2s2+s+2=0； ess=0.=5；

esd=0.125； es= ess+ esd=0.5+0.125=0.625；

五． (11分)

（6分）

（1分） （1分） （1分） （1分） （1分）

（5分）

（2分） （3分） （3分） （3分）