自动控制原理期末考试复习题及答案

1、_恒值控制_系统、随动系的系统的零点为_-10_,极点填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为统和_程序控制_系统。2、传递函数为12(s+10)/ (s+2)(s/3)+1(s+30)14、下列系统中属于开环控制系统的是D.普通数控加工系统为 _-2_增益为3、构成方框图的四种基本符号是:信号线、比较点、传递环节的方框和引出点4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、.开环控制方式和_复合控制方式_O6、已知一系统单位脉冲响应为g (t)6 e1'5t ,则该系统的传递函数为机 <：i+L5>。7、自

2、动控制系统包含 _被控对象_和自动控制装置两大部分。8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、_差分方程_、脉冲传递函数、方框图和信号流图。而用_幅值条件确定根轨迹上各个极点之和等于闭环 n个极点之和。9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,点的根轨迹增益 k*的值。当n-m> _2_时，开环nC 1.25t10、已知一系统单位脉冲响应为g(t) 3e ，则系统的传递函数为_O11、当时比例微分环节的相位是：A.90A.90B.90C.45D.4512、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性_、_快速性_和准确性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个

3、方面中的 _快速性,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_O13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z平面上的 单位圆内，即所有特征根的模均小于1,相应的线性定常离散系统才是稳定的。A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差ess0y： _B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1_A.意味着该系统是一个 0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统G(s) 1汀S 1在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为17、惯性环节的特点是

4、 当输入量发生变化时， 输出量不能突变，只能按指数规律 逐渐变化。18、19、工程上通常从 稳、准、好3个方面来衡量自动控制系统。结构不稳定系统是指：不论如何调整系统参数系统总是稳定的20、根轨迹一定对称于实轴,并且有迪忙5,ri_支。22、根轨迹一定开始于开环极点，终止于开环零点21、最小相位传递函数是指 在E右丫 1顾上址砂虹乂尢零点的传递释O23、工程上一般用 等M圆和等N圆 来分析闭环系统的频率特性。24、控制系统的动态性能指标包括:上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间和震荡次数 。25、一个反馈系统的特征方程为s22KS 50，若要系统产生临界振荡，则取值应为K=0K,动态特性的

5、参数是26、表征一阶系统K/ (Ts+1)静态特性的参数是27、频率特性曲线常采用 3种表示形式，即 极坐标图、对数坐标图和对数幅相图28、对自动控制的性能要求可归纳为.稳定性_、_快速性_和准确性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的 _快速性_,而稳态误差体现的是稳定性和准确性。29、函数f(t) 2 3e st的拉氏变换式为3(s 5)B.3(s 5)C. 23(s 5)D.3(s 5)39、已知单位反馈系统的开环传递函数为G（S） =1/（S+1），则闭环系统在r()=s in2tc()=_cC L ）=叮帆闵鈕（2/-矿）=）.35血。一4宁）综合题1求下图所

6、示电路的传递函数。传递函数:a 0)疋+ i(A) = R-Cs- +3/?Cs + l2、已知开环零极点分布如图所示，试绘出相应的闭环根轨迹概略图。 j图OIt3、-（1）（2）（3）最小相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所示。求其传递函数。概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。说明能否直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。(2M为P=CK E z屯所以系统稳芯GJ同以宜按由该渐近刈数域抽线判断系统的稳疋性,fl)依|?1可写出 5?)=*,20k « = £(©) = 4MbA =100所以100一$ + 1)(十1)4、一系统的开

7、环传递函数为：G（ S） H（ S） = 100/ （ 10S+1）（ 2S+1） （0.2S+1）（1）绘制渐近对数幅频曲线图。(2)概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。+0»OReP=0, N=-2Z=P-N2.不福运5、闭环控制系统由那些基本环节组成？它们各起什么作用?詳I工怀挖和晓纽甘沖懦，被拧忙兒机曲乩儿件等儿亍甲述坏节爼瓯披控灯象定设兔我臣统抽卞体”柠!1il器加訂拧削仁钻变测冷UF阳的江什.实規计陆备(或丢拄拧制的中4U1；件，测也詡圧将械挖物独0召換戊电佶4兀也 以欧世b?囲:®和监测屈审鞫6、求下图所示电路的传递函数%.RR,URCs)

8、7、一单位负反馈系统的开环传递函数为G( s) = 100/ s2 (s+5),分别为1( t )、t和t2时，及 r(t)=1( t )+ t + t2试计算输入r( t )时，系统的稳态误差。解n：为2申系统,心-K-20)彷刚为1( t )、t fn r2tfb 分别为0,山肖输入r t当= t )+ t +亡时，K据线怦系统的證加腺理，巴讣I/IO ;= 1/108、一单位负反馈系统的开环传递函数为G( s)= 8/ s2 (s+2),试计算输入为1( t )、t和t2时，以及r(t)=1( t )+ t + t2时，系统的稳态误差。r( t ) 分别解帛门（可=$' + 2&

9、#163;十2品十4r十11$十10=0IIkauth：10s4S24占-1 2/eIDSOIO第一列兀秦变巧悶次.右2个疋根H9、一系统的开环传递函数为：G（ S） H（ S） = 100/ （ 10S+1）（ 2S+1）（0.2S+1）（1）绘制渐近对数幅频曲线图。（2）概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。10、闭环控制系统由那些基本环节组成？它们各起什么作用?11、写出下图所示的各机械系统的微分方程及传递函数。图中f为输入量（外加作用力）X1、X2为位移，其中X2为输出量。k f(t)广k t：:kt»:£m1±m2一 ZZXZz F严/

10、事/尹F尹F尹孑屮zZZ 至f f"”卓+戸（上一上+人叫=/叫爻+心兀-“（九一丘"jJtfr lpluee变换，设切始为零*（附F 4-/IS +热）X（_s） -声心=F(T4-1)-（5> + （珂泸'4 炒 4 為）*2 由）=0(T4-2)由式CT4給 X©）=叫矿I声5 和*站入式仃4-1训去中问变M A,U）宀衍十和处宀紳比X歼心&）卄1严$ + （叫P十 叫£1十伽他 十 叫血I】£ 十叭 + 風小 十k也 X （打_ F（苫J宀、X.(V)k kyf/( j)=-:r(5) ttt.tH, 4 凶酬+E

11、j I jji,用仆 1I 11'-_ J + S' + ( )J ' + 讥!15 + 1邛2上1爲i, 嘉A, 412、已知控制系统的结构图，如下图所示，求系统的传递函数。解匕在国中.单牛冋路任-G，仃严-G-fViiGiGp It中两卩)l-不按【叫路召G弓-仍-df?丄口* N7；tj(7/；即上卜匕卜按林仃-荷a佗.dm連道有：(7|G?I GG打 = -GjCstr=l=(7G0 = L-13、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试确定使系统稳定的H l+C, +G =54+555+ 3fir GiC,= G,GjG,= G,GG；=G',GG6k

12、值范围。kG0(S) s(s 2)(s2 s 1)解：特til多顶d弋T j(s + 2)(厂+ J十1) +火二十3，'+ 3$亠+ 2$十k13k?320$23x31x2733k«$t7/3)x2-3xA c 9,7/370£09山曲iKh决的弟 列，用以得到蜿统稳定的条件是.2-Z: >0, 40.呃窗：®值范牛514、已知控制系统的开环传递函数如下，试绘制系统的根轨迹，并标出渐近线、渐近线与实轴交点。G0(s)s(s 2)(s2 2s 5)辂 乘绞IT环禅也是.一卩产f)一力=一2一p,厂一l±J2"实讪I的Hm門打嚴点=

13、丛求11出2何°緬近纯-5实WIF仝忙如 F=T渐蚯注U鲨轴的识內为.(7 = ±4V来根収爲的分肉弘 由系貂阻 n(j> = 3(j + 2Hr +?y + 5)+K = j=+ 2加 + 2卄5卜(./ m(2'+2* = W + lXZr + 4、+ ,l=Hf/vS =-I 士 7 ¥ = -l±7l.225.这$伞解祁护码丿闽的分禹点:X4 hu y'«S-Z .仏门？分：设单乡?错1制希賀1开环传拂補5!|如下.富绘制蕃缩的BLKk图.壮中幅新待 性曲沙冋斷血呀妙将逊貿理50.7T15、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试绘制系统的 画渐近线，相频特性曲线画草图。Bode图。其中幅频特性曲线G0(s)解：低频段6J = I 时.L(心 I = zyig50 =34dB彳 1 率为-ZOdhZdec1)(6s 1)2)（处转折颍率,转折就率后斜率増加一 20tlB/det,为一4（klB/dec 转折频半気斜率JS加-40 d BMec,丸一 SOdB/dee 毎统們幵环相制i特竹低频K沟=90匕高频K/j-360"o16、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(S) s(s 1)(0.5s 1)