09-10学年第一学期自动控制原理_科目考试题A卷(开卷)及答案e

1、班级学生填写：姓名：学号：命题：审题：审批：-密-封-线- 答题不能超出密封装订线20212021学年第一学期 控制工程根底 科目考试题A卷开卷使用班级老师填写：装控071、2题号一二1二2二3二4二5二6总分得分阅卷人填空题(共36分, 最后6空各为2分, 其余均为每空1分)：静态模型反映系统_状态下的特性；而动态模型反映系统_状态下的特性。能用_来描述的系统称为线性系统。线性系统的最重要的特性，是可以应用_原理。自动控制系统按输出变化规律特性可分为_系统、 随动系统和_系统。4. 系统的误差由_误差和稳态误差两局部组成。5. 二阶系统动态性能指标通常用上升时间、峰值时间、_、_和振荡次数来

2、衡量。6. 传递函数 10(S+4) / S(S+2)( 20S+1) 的系统的零点为_, 极点为_, 增益为_。7. 自动控制理论分为经典控制理论和现代控制理论。我们现学习的内容属于_理论。8. 传递函数的定义为：在_为零时，输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比。9. 对自动控制的性能要求可归纳为_、_和准确性三个方面， 在阶跃响应性能指标中，调整时间表达的是这三个方面中的_，而稳态误差表达的是_。10. 二阶系统当01 (欠阻尼) 时，其阶跃响应是_曲线。11. 一系统的单位脉冲响应为，那么该系统传递函数为：_。12. 系统稳定的必要和充分条件是：特征方程的所有的根的实部都必须是_数

3、。亦即所有的根都在复平面的_。13. 分析自动控制系统时常用的典型输入信号是单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位抛物线信号、_ 和_。14. 一般地，PID控制的作用是：比例作用为根本控制规律，_作用可以消除系统的稳态误差，_作用可以显著减小调整时间；比例系数越_，积分时间越_，控制系统越不稳定；在一定的范围内，增大分时间可以提高系统的稳定性，但如微分时间过大，反而会使系统振荡加剧甚至不稳定。假设一个PID控制系统，在一定的比例系数、积分时间和微分时间下，阶跃响应为等幅振荡过程，在这种情况下要让系统稳定，应_比例系数或_积分时间。 二分析题共64分1. 推导教材P60左下电路的传递函

4、数及微分方程。 10分2. 一系统的特征方程为 试判定该系统的稳定性，并说明位于右半S平面的特征根数目。 10分3.系统的结构图如下列图所示，求该系统的传递函数： (10分)4控制系统结构图如题2-13图所示，求： 12分1) 该系统的开环传递函数、闭环传递函数；2) 输入 时系统的输出C(t) 。5一单位负反应系统的开环传递函数为 12分求该系统的特征参量和，说明其阶跃响应为何种过程；求该系统阶跃响应的调整时间。6. 一单位负反应系统的开环传递函数为Gs= 100/ s2 (s+5), 试计算输入r( t )分别为1( t )、t和t2时，及r(t)=1( t )+ t + t2时，系统的稳

5、态误差。10分他L-密-封-线- 答题不能超出密封装订线 20212021学年第一学期 控制工程根底 科目考试题A卷答案一、填空题1、稳态；动态。2、线性微分方程；叠加。3、恒值控制或自动调节；程序控制4、瞬态。5、最大超调量；调整时间。6、-4；-1/20，-2，0；20。7、经典控制。8、零初始。9、稳定性；快速性；快速性；稳定性和准确性。10、衰减振荡。11、12.5/S+1.25。12、负数；左半平面。13、正弦函数信号；随机函数信号。14、积分；微分；大；小；减小；增大。二分析题1、2 第一列元素变号两次，有2个位于右半S平面的特征根，系统不稳定。因0z1 ，其阶跃响应为衰减振荡过程班级学生填写：姓名：学号：3、4、解： 又有 那么 即 5、 1因0z1 ，其阶跃响应为衰减振荡过程2 。36. 为2型系统，=， = ， =K=20 当输入r( t )分别为1( t )、t和t2时，ess分别为0，0，1/10 ； 当r(t)=1( t )+ t + t2时，根据线性系统的叠加原理，