比例调节器.doc

浙江省2002年1月高等教育自学考试自动控制系统及应用试题课程代码：02237一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分)1.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对( A )进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。 A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量2.液压阀控油缸(又称液压伺服马达)，是液压伺服系统中常用的一种( A )元件。 A.执行 B.检测 C.控制 D.比较3.输入量保持不变时，输出量却随着时间直线上升的环节为( B ) A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节4.若f(t)(t0时,f(t)=0)的拉氏变换为F(s)，则f(t-)的拉氏变换为( A ) A.e-sF(s) B.F(s-) C.esF(s) D.F(s+)5.调试时，若将比例积分(PI)调节器的反馈电容短接，则该调节器将成为( A ) A.比例调节器 B.积分调节器 C.比例微分调节器 D.比例积分微分调节器6.系统稳定的必要和充分条件是：系统微分方程的特征方程的所有根( D ) A.必须均为负实根 B.必须均为纯虚根 C.必须均位于复平面上的单位圆上 D.必须均位于复平面上的左侧7.通常情况下，增加以下环节可改善系统稳定性的是( C ) A.积分 B.惯性 C.比例微分 D.增大增益8.增大系统的开环增益，将使系统跟随稳态误差( B ) A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定9.表征系统的动态性能的是系统的开环对数幅频特性L()的( B ) A.低频段 B.中频段 C.高频段 D.低频段的斜率大小10.设某一随动系统含有一个积分环节，一个大惯性环节，二个小惯性环节(四个环节相串联)，如今要求该系统对等速输入信号也是无静差的，那么最合适引入的串联校正环节是( ) A.PI B.I C.PID D.PD二、多项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出二至四个正确的答案，并将正确答案的序号分别填在题干的括号内，多选、少选、错选均不得分。每小题3分，共15分)1.比例积分调节器可看成是( )三个环节串联。 A.惯性 B.积分 C.比例微分 D.比例2.关于系统传递函数的以下描述，正确的有( ) A.在初始条件为零时，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比 B.只与系统本身的内部结构、参数有关 C.与输入量、输出量的大小有关 D.代表系统的固有特性，是系统的复数域模型3.对于典型一阶系统，以下说法正确的是( ) A.单位阶跃响应是一个按指数规律上升的曲线 B.时间常数T越大，上升过程越慢 C.初始条件为零时的单位阶跃响应在t经历3T时，达到稳态值的95% D.对应的微分方程数学模型为一阶线性常微分方程4.随动系统增设速度负反馈后，将使( ) A.系统的位置超调量显著下降 B.调整时间减小 C.会影响系统的稳态性能，但可通过调整增益进行补偿 D.系统的稳定性能得到改善5.以下措施中，有可能提高系统稳定性能的是( ) A.增加PD环节 B.增加惯性环节 C.增加PI环节 D.调节增益三、填空题(每空1分，共10分)1.热电阻是一种_检测元件。2.当延迟时间很小时，延迟环节通常可用一个_环节来代替。3.若系统或元件的传递函数为，则其频率特性为_。4.系统的微分方程为ai在零初始条件下，以r为输入，y为输出的系统的传递函数为_。5.工程上往往对自控系统进行各种性能分析，其中最重要的性能分析是_性能分析。6.积分环节被硬反馈校正包围后，将变为_环节。7.如果系统在开环状态下是稳定的， 则闭环系统稳定的充要条件是：它的开环幅相特性曲线(即Nyquist曲线)_。8.开环对数频率特性中频段的主要参数有_ 、_和_ 。四、简答题(每小题5分，共10分)1. 电流、转速双闭环直流调速系统原理图如下图所示。试阐明当负载转矩变化时对转速的影响及自动调节过程。2.PWM的含义是什么?PWM大功率晶体管直流调压供电电路的主要特点是什么?五、计算题(每小题9分，共45分)1.求传递函数H(s)=。(图中运算放大器为理想运算放大器)2. 简化下面框图，并求传递函数(s)=。3.设某一系统在单位脉冲(t)作用下的响应函数为K(t)=5e-2t+10e-5t 试求：(1)该系统的传递函数；(2)该系统的微分方程模型(初始条件为0)4某伙表随动系统方块图如下，试求取当r(t)=10t时的稳态误差。5.系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设系统是最小相位系统)。浙江省2002年1月高等教育自学考试自动控制系统及应用试题参考答案课程代码：02237一、单项选择题(每小题2分，共20分) 1.A 2.A 3.B 4.A 5.A 6.D 7.C 8.B 9.B 10.C二、多项选择题(多选、错选、漏选均不得分，每小题3分，共15分) 1.BCD 2.ABD 3.ABCD 4.ABCD 5.AD三、填空题(每空1分，共10分)1.温度2.小惯性3.4.5.稳定6.惯性7.不包围(-1,j0)点8.中频宽h 穿越频率c 相位裕量四、简答题(每小题5分，共10分) 1.当负载TL增加时，转速n减小，通过转速负反馈环节及转速PI调节器，使|usi|增加，然后通过电流PI调节器，使uK增加,ud增加，Id增加，n增加。 2.PWM-Pulse width modulated(脉冲宽度调制) 主要特点：采用高频率的方波脉冲电压供电，经电枢电感滤波后的电流脉动很小；通过调节脉冲宽度来控制供电电压的大小与极性。五、计算题(每小题9分，共45分) 1. 其中，Zf(s)为反馈回路阻抗，Zi(s)为输入回路阻抗。 而Zf(s)=R1 Zi(s)=R0 则 =-(R0C0s+1) =k(Ts+1) 其中k=-,T=R0C0 2. (s)= 3.对K(t)=5e-2t+10e-5t取拉氏变换，得 K(s)= 对输入r(t)=(t)取拉氏变换，得R(s)=1 则传递函数(s)= 系统微分方程模型为(t)+45r(t) 4.误差传递函数e(s)= 对输入r(t)=10t取拉氏变换，得R(s)= 则误差的拉氏变换E(s)= e(s)R(s) = 故稳态误差为 e(t)= sE(s