自动控制原理期末复习题答案2013-05-29-22-16-27

1、WORD格式专业资料整理期末复习题概念题一、 填空题1、把输出量直接或间接地反馈到输入端，。形成闭环参与控制的系统， 称作 闭环控制系统2、传递函数反映系统本身的瞬态特性，入和初始条件与本身参数和结构 有关 ，与输无关 。3、 比最大超调量只决定于阻尼量越小越，最大超调4、已知系统频率特性为5j，当输入为 x(t) sin2t 时，系统的稳态输出为11 sin(2ttg 110) 。101校正装置的传递函数为Gc(s)5、1 aTs，系数 a大于 1，则该校正装置 为1 Ts超前 校正置装。s 满足条2s maxmax为 f(t) 函数有效频谱的最高频率，那么采样频 6、如果 率时，采样函数

2、f *(t) 能无失真地恢复到原来的连续函 数 f (t) 二、 单选题1、闭环控制系统的控制方式为 D 。按输入信号控A. 制B. 按扰动信号控制C.按反馈信号控制D. 按偏差信号控制2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零，则该系统的开环传 递函数可能是D。A K sd K K. Ts1 B. C. s(sa) D. a)s(s a)(sb)3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示，s2(s其开环右半 S 平面极点数 P=0，系统型号 v 1，则系统 AA. 稳定 B. 不稳定C.临界稳定D.稳定性不能确定4、串联滞后校正是利用 B ，使得系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。A校正装

3、置本身的超前相角 B校正装置本身的高频幅值衰减特性C校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减D校正装置富裕的稳态性能5、设离散系统闭环极点为zi i j i ，则 C 。A当 i 0 时，其对应的阶跃响应是单调的；B当 i 0 时，其对应的阶跃响应是收敛的；2 2C当 i i 1 时，其对应的阶跃响应是收敛的；D当 i 0 时，其对应的阶跃响应是等幅振荡。是非题1、对于线性定常负反馈控制系统，(1)它的传递函数随输入信号变化而变化(×)(2)它的稳定性随输入信号变化而变化(×)(3)它的稳态误差随输入信号变化而变化()(4)它的频率特性随输入信号变化而变化(×)(5)

4、它的特征方程是唯一的()(6) 劳斯判据是根据系统闭环特征方程系数判别闭环系统稳定性的一种准则(7) 奈氏判据是根据系统闭环频率特性判别闭环系统稳定性的一种准则( × )2. 减小或消除系统给定稳态误差的措施包括× ( ) ( )(1) 减小系统开环增益(2) 在系统的前向通路或主反馈通路设置串联积分环节3利用相位超前校正，可以增加系统的频宽，提高系统的快速性和稳定裕量( )4、已知离散系统差分方程为c(k2)3c(k1)2c(k)3r(k1)r(k)3z1() 则脉冲传递函数为2 z3z2其某闭中环控制系统如图所示，G1ss1，G2(s)sH(s)计算题10 ，Hs2 s

5、(s10)1、试求该系统的开环传递函数和闭环传递函数2、试用劳斯判据判断该系统的稳定性。解答：1、系统开环传递函数为20(s1)G(s)H(s)G1(s)G 2(s)H(s)2s2(s11)系统开环传递函数G1(s)G2(s)10(s 1)为 (s)321G1(s)G 2(s)H(s)s311s220s202、则其特征方程为11 G(s)H(s)032即 s3 11s2 20s 20 0由劳斯判据：根据特征方程的系数，列写劳斯表为s31 112s220 201s1 20 11 20 1 10 020s020 0 劳斯表中第一列系数均大于零，所以闭环系统稳定的下图是简化的飞行控制系统结构图，试选

6、择参数KtsK1和 Kt，使系统解答：系统的闭环传递函数为三函、为已知单位反馈系统开环传G(s) ， s(0.2s 1)25C(s)K1s(s 8)25K1R(s)25Kts252s2 (825K1Kt )s25K11 K1s(s8) s(s8)2n22s2 nsn令225K1n36得 K11.44，Kt0.111。8 25K1Kt2n2161、求系统的 、n及性能指标%和 t s(5)；2、分别求r(t)1，r(t)t ，r(t)t 2时的稳态误差 解答：1、由闭环传递函数2G(s) 1002n0.5n 10(s) 2 21G(s) s 10s100 s2ns2 100 从而得出所以 2 n

7、10n2) 100%16.3% e(/1n3.5t s(5%)0.7sn2、该系统为型系统，开环增益K 10r(t) 1， ess( )01 1r(t) t ，ess( )K 102r(t) t 2，ess()四、已知两个单位反馈控制系统，开环对数幅频特性分别如图所示， 分别写出两个系统的开环传递函数表达式并计算系统的截止频率 c解答：（a）图开数环传递函100G(s)(0.5s1)(0.2s1)由 L( c)0得出 20log100 所以 c2000.5 c得出 c20040 0或者由 20log2 log c(b) 图开数环为传递函10G(s)s(s 1)10由 L( c)0得出 20lo

8、g 0c c所以 c103.1620 0103.16或者由log1log c20得出 c五、已知系统的开环传递函数为：G(s)10和稳定裕度 。 1001 11 10T1 0.1低频为积分放大环节， 在125T2 0.041，K=20分贝处作-20dB/dec 直线在10 处作-40dB/10 dec 直线，在25处作 60dB/10dec 直线s(0.1s 1)(0.04s 1)1、绘出对数渐近幅频特性曲线以及相频特性曲线；2、确定系统的开环截止频率c解答：1、该系统是由积分、放大和两个惯性环节串联构成的，K=102 0lgK=20dB( )900 tg 10.1 tg 10.04因此相角从

9、 -90 度单调递减到 -270 度102、 L( c)20log 0 c 100 10c 0.1 c(c)900 tg 11 tg 10.4156.8 01800 ( c)23.20六、离散系统结构图如下图所示，采样周期 T 0.5 秒1、 写出系统开环脉冲传递函数 G(z) ；2、 判断 K 4 时系统稳定性。答解： 1、G(z)1eTssZ KZ sK11(1z 1)ZKTzT(z1)(ze T)代入0.5 ，得T G(z)0.5Kz(z1)(ze 0.5)3、系统闭环特征方程为D(z)(z1)(ze0.5) 0.5Kz2z2 (1 e0.5 0.5K)z e0.5代入K4，得 z2(e0.5 1)z e0.50. 两个特征根为 z1,22 0.75j由于 z1,2 1 所以闭环系统稳定。七、某离散系统如图所示。1、写出系统开环脉冲传递函数 G(z) ；2、判断该系统的稳定性。r(t)e(t)e(t)5 s( s 10)c(t)(s)T 0.2s解答：S ( 0.1，则开环脉冲传递函数为1) 0.5Z(1)s 10 s0.5z(1 e10T)1T0 (z 1)(z e )G(s)G(z) ( 5s( s 10)z z0.5(10T)z