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精品文档自动控制原理期末考试试卷一、选择题:1. 采用负反馈形式连接后,则( D )A、一定能使闭环系统稳定B、系统动态性能一定会提高C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除D、需要调整系统的结构参数, 才能改善系统性能2下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果( A )A、增加开环极点 B、在积分环节外加单位负反馈C、增加开环零点 D、引入串联超前校正装置3系统特征方程为,则系统( C )A、稳定 B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升C、临界稳定 D、右半平面闭环极点书Z=24系统在作用下的稳态误差,说明( A )A、型别 B、系统不稳定C、输入幅值过大 D、闭环传递函数中有一个积分环节5. 对于一下情况应绘制根轨迹的是( D )A、主反馈符号位“-” B、除Kr外的其他参数变化时C、非单位反馈系统 D、根轨迹方程(标准形式)为6. 关于传递函数,错误的说法是( B )A、传递函数只适用于线性定常系统B、传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响C、传递函数一般是为复变量s的真分式D、闭环传递函数的几点决定了系统的稳定性7. 高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统( D )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. 已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为( C )A、50 B、25 C、10 D、5 9. 若某题的根轨迹有两个起点位于原点,则说明该系统( B )A、含两个理想微分环节 B、含两个积分环节C、位置误差系数为0 D、速度10. 开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标( A )A、超调 B、稳态误差 C、调整时间 D、峰值时间二、填空题:1. 反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。2. 复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。3两个传递函数分别为与的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为,则为 (用与表示)。4根轨迹起始于 开环极点 ,终止于 开环零点 。5判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 劳斯判据 、 根轨迹 、 奈奎斯特判据 等方法。6最小相位系统是指 S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点 。三、分析设计:1. 系统结构图如图1所示:(1)写出闭环传递函数表达式; (2)要使系统满足条件:, ,试确定相应的参数和; (3)求此时系统的动态性能指标; (4)时,求系统由产生的稳态误差; (5)确定,使干扰对系统输出无影响。解:(1) (2) (3)(4) (5)令:得:2. 已知某单位反馈系统的开环传递函数为: (1)、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出:渐近线、分离点、与虚轴的交点等); (2)、确定使系统满足的开环增益的取值范围。解:(1)绘制根轨迹 系统有有3个开环极点(起点):0、-3、-3,无开环零点(有限终点); 实轴上的轨迹:(-,-3)及(-3,0); 3条渐近线: 分离点: 得: 与虚轴交点: 绘制根轨迹如右图所示。(2)开环增益K与根轨迹增益Kr的关系:得系统稳定时根轨迹增益Kr的取值范围:,系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益Kr的取值范围:, 系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围: 四、计算题:1. 已知单位负反馈系统的传递函数为,试求当K=10时,系统的阻尼比,无阻尼自然频率,位置误差系数,速度误差系数和加速度误差系数。解: 系统闭环传递函数为与二阶系统传递函数标准形式相比较,可得,即 当K=10/s时 位置误差系数速度误差系数加速度误差系数2. 设系统的特征方程为,试用劳斯判据判断系统的稳定性。解:列劳斯表如下S4 1 1 1S3 2 1 0S2 (2111)/2=1/2 (2210)/(2)=0 S1 (1122)
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