自动控制原理试题(A卷)答案

1、1题 目-一一-二二-三四五六七八总分标准分数2020202515100实得分数评卷人装IJIIiIilii线IJIIII答iIIII题I不IIII泪I得；IIII超1JIII此:III线:广东技术师范学院20 20学年度第（）学期期末考试试卷（参考答案及评分标准）科目：自动控制原理（A）卷考试形式：闭卷考试时间：120分钟一、填空题（每空2分，共20分）1、大多数控制系统具有 闭环 方式的控制结构，它是根据 负反馈 原理, 按 偏差 量进行控制的。2、线性定常系统传递函数是指，在零初始条件下， 输出量和输入量的 拉式变换（拉普拉斯变换）之比。K4、 已知系统的传递函数为es，其幅频特性TS+

2、1KG（j国）应为尸。Ji +T2们2Ts + 15、经增益补偿的相位超前校正装置的传递函数形式为 GJs）二旦丄，参数aTs + 1与1的大小关系:二1。6非线性系统在无外作用时，产生频率和振幅一定的持续振荡，这种现象 称为 自激振荡（自持振荡、自振） 。7、离散控制系统是指 系统中有一处或几处的信号是以脉冲或数码的形式 传递的系统（含有采样开关的系统）二、单项选择题（每题2分，共20分）1、下图系统中，开环传递函数是指（ A ）装!订IIIIIIII 线【生IIII 答IIIII 题1 不IIII得；得IIIII超:IIII 此iII线IrA、B(s)/E(s); B、Y(s)/R(s);

3、C、E(s)/R(s); D、Y(s)/E(s)。2、系统在r(t) =t2作用下的稳态误差ess -：:，说明( B )A、系统不稳定；B、型别v ： 2 ；C、闭环传递函数中有一个积分环节；D、输入幅值过大。3、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是( C )A、在r(t)=A时，输出速度与输入速度的稳态误差；B、在r(t)=A时，输出位置与输入位置的稳态误差；C、在r(t)=At时，输出位置与输入位置的稳态误差；D、在r(t)=At时，输出速度与输入速度的稳态误差。4、系统特征方程为 D(s) -s4 2s3 3s2 4s 0，贝U系统(B )：A 稳定；B、右半平面闭环极点数Z=2 ；C

4、 临界稳定；D 、型别v=1。6积分环节的幅频特性，其幅值与频率成( C ):A、指数关系B、正比关系C、反比关系D、不定关系7、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的( D ):A、低频段B、开环增益C、高频段D、中频段8、关于串联校正，下列说法正确的是(B )A、超前校正会减小截止频率；B、超前校正提供正相移，可增大相位裕度；C、滞后校正具有咼频衰减特性，可增大截止频率；D、滞后校正可使系统响应变快9、适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是( C ):A、G(s)必须是二阶的；B 、非线性环节为单值函数；C非线性特性具有奇对称性；D G(s)不稳定。10、离散系统差分方程c

5、(k - 2) =3c(k - 1) _2c(k) 3u(k - 1) -u(k),则脉冲传递函数为（A.3z -12z -3z 2B.-3z 12z -3z 2C.3z -12z 3z - 2D.-3z 12z 3z 25#Rs）和器。8分）解：化简结构图三、简答题（共20 分）1、化简下图的系统结构图，求系统传递函数其中 G(s) = G1G21 ' G2G3H 2(G3 G5)所以C(s) GiG?G4(G5 G3)R(s) 1 G2G3HGG2G3G4HGQ2G5G4H(4 分)C(s)N(s)G4CI G2G3H2)1 G2G3H2 G1G2G3G4H1G1G2G4G5H1(

6、4 分)评分标准：方法不限，答案对给满分；变换法则不全对 ，可适当给分分）3、非线性系统中描述函数的定义？改善非线性系统的性能可采取哪些措施？（ 4答：非线性系统中描述函数的定义是， 非线性元件输出的 基波分量与输入的正弦量的复数比。（2分）改善非线性系统的性能可采取两种措施是，一是改变线性部分的 传递函数，例如改变放大系数，或引入校正装置；二是改变非线 性部分特性，例如可引入其它类型的非线性特性去抵消或消除系 统中的非线性特性。（2分）7评分标准：可视表达的程度给分装!订IIIIIIII 线【生IIII 答IIIII 题1 不IIII得；得IIIII超:IIII 此iII线Ir4、离散控制系

7、统与连续控制系统相比较，离散控制系统在结构上有什么不同？离散控制系统稳定的充分必要条件是什么？（4分）答：离散控制系统与连续控制系统相比较， 离散控制系统在结构上有不同是:有采样开关（2分）。离散控制系统稳定的充分必要条件是系统的闭环极点均位 于Z平面单位圆内（2分）。评分标准：可视表达的程度给分。四、简单计算题（共25分）1、下图为控制系统中的校正电路，求传递函数U2（s）/Ui（s）。（5分）U2(s)/Ui(s)二R2C2 二二R2C2s1C2sR1 / C1sRi(R1C1s 1)(R2C2s 1)(R1C1S 1XR2C2S - 1) R1C2S评分标准：方法不唯一、表达形式不唯一，

8、对，均给满分。列方程对或部 分方程对，可酌情给分。2、某速度控制系统结构图如下图，（10分）（1）求无速度反馈时，系统的动态性能（超调量，调节时间）；（4分）9（2） 求有速度反馈时，系统的动态性能（超调量，调节时间）；（4分）（3） 比较以上的两种结果，分析并说明并联反馈的作用。（2分）答：（1）无速度反馈时，系统的动态性能：；=60%；st=6s（冷=3.16rad /s ；=0.158）（2）有速度反馈时，系统的动态性能：二=16.4%； st 1.89s（十3.16;=0.5;）（3）比较以上的两种结果，说明并联反馈不但能使系统平稳性增加，而且增加了系统快速性。评分标准：（1）公式对，

9、答案错可适当给分；（2）只算出n、值可给一半分。3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G（S）K，试求：s（0.1s 十 1）（0.2s + 1）a）使系统稳定的K值；b）若r（t） = 2t + 2时，要求系统的稳态误差为0.25,问K应取何值。（共10 分）答：1、0VKV15 （ 5分）；2、K=8 （ 5 分）。评分标准：方法、公式均对或部分对，但答案错可适当给分。10装!订IIIIIIII线:III答:III题i不IIII I 得:IIIII超!/IIII此:IIIi线i五、综合分析题（15分）已知最小相位开环系统的渐近对数频率特性曲线如下图所示，试：1）求取系统的开环传递函数；2）利用稳定裕度判断系统稳定性，若系统稳定，试求系统分别在单位阶跃、 单位斜坡输入下的稳态误差。40mPYPnlcFW解:200-20102 ° 025 10'1 10° Frequencvfrad/sec)-40-90*180(map)t