自动控制原理及其应用试卷与答案5

1、第 10 页自动控制原理试卷与答案200 /200 学年第 学期考试试卷课程名称： 课程代码： 专业班级： 教学班号： 本卷为 卷，共 页，考试方式： ，考试时间： 分钟题 号一二三四五六七八九十总 分复核人得 分阅卷人一、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：+0.5c(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数(s)= ；该系统超调%= ；调节时间ts(=2%)= 。 4某单位反馈系统g(s)=，则该系统是 阶400.1-20cl()db 型系统；其开环

2、放大系数k= 。 5已知自动控制系统l()曲线为：则该系统开环传递函数g(s)= ；c= 。 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（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.-+c(s)r(s)g1g6g5g4g3g2求：（10分）2.求图示系统输出c（z）的表达式。（4分）tg1g2g3h2h1tr（s）c（s）-三、计算1 已知求f（s）（4分）2 已知。求原函数f（t）（6分）3已知系统如图示，求使系统稳定时a的取值范围。（10分）-3sc（s）r（s）四反馈校正系统如图所示（12分）

3、求：（1）kf=0时，系统的，n和在单位斜坡输入下的稳态误差ess.（2）若使系统=0.707，kf应取何值？单位斜坡输入下ess.=？kfsr(s)c(s)五.已知某系统l（）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数g（s）（2）求其相位裕度-201025c100-40l()（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其k=？，max=? +j+j+j+1+1+1=2p=0=3p=0p=2（1）（2）（3）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。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将其教正为二阶最佳系统，求校正装

4、置的传递函数g0（s）。（12分）自动控制原理试卷1答案（每空1分。共18分）一 填空1 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。2 闭环极点都位于s平面左侧；系统的特性方程的根都在z平面上以原点为圆心的单位圆内。3 ；0；8。4 4，；62.5。5 ；10。6 p-i；利用g(s)的负斜率使c减小，改善静态性能。7 将连续信号变为离散信号；0。二 （14分）(1分)解：（1） (1分) (1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(4分)（2）c(z)=三 （20分）(4分)解：(1)f(s)=(3分) (2)f(s)=(3分) (3分)（3）g1(s)=(1分) g2(s

5、)=(2分)(1分)(1分)要使系统稳定，则必须满足(2分) （两内项系数乘积>两外项系数乘积）四 （12分）反馈校正系统如图示。解(1)：kf=0(1分) gk(s)= (1分)当在单位斜坡输入下时，即r(t)=tr(s)= (1分)kv=4(1分)ess=0.25(2)：gk=(1分)2+8kf=22+8kf=4(3分)kf=(1分)(1分)kv=(1分)ess=五（12分）已知某系统l()曲线. 解：（1）低频段的斜率为-40且与横坐标交于25 即：0=25=(1分)1=10 2=100t1=0.1 t2=0.01(2分) 该系统的传递函数为 g(s)= a(c)=1 (1分)(2) (2分) (1分)(3) 三阶最佳 (1分) (1分) k=(2分) 六（12）解：图一：为偶数起点在正实轴上(4分)系统闭环后不稳定。 图二：p=0为偶数起点在正实轴逆转(4分)系统闭环后稳定。 图三：当由0过程中(4分)系统闭环后不稳定。七（12分）解：系统的g0(s)=(4分) 作出此系统的bode图：0.11020304011020-201002001000-40l()db l()