自控原理与系统-试卷含答案

1、自动控制原理与系统期末试卷A一、填空题(每空2分，共30分).根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制理论分为 和.对控制系统的基本要求包括 、。.系统开环频率特性的几何表小方法： 和。. 线 性 系 统 稳 定 的 充 要 条 件.控制系统的时间响应从时间的顺序上可以划分为 和 两个过程。.常见的五种典型环节的传递函数 、 、和。二、简答题(每题4分，共8分).建立系统微分方程的步骤？.对数频率稳定判据的内容？三、判断题(每题1分，共10分).()系统稳定性不仅取决于系统特征根，而且还取决于系统零点。.()计算系统的稳态误差以系统稳定为前提条件。.()系统的给定值(参考输入)随时间任意变化的

2、控制系统称为随动控制系统。.()线性系统特性是满足齐次性、可加性。.()传递函数不仅与系统本身的结构参数有关，而且还与输入的具体形式有.()对于同一系统(或元件)，频率特性与传递函数之间存在着确切的对应关系。.()传递函数只适用于线性定常系统一一由于拉氏变换是一种线性变换。.()若开环传递函数中所有的极点和零点都位于 S平面的左半平面，则这样 的系统称为最小相位系统。.() “回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积，不 包含表示反馈极性的正负号。.()系统数学模型是描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表 达式。四、计算题(每题12分，共36分).试求取如图所示无源

3、电路的传递函数 U (s)/Uj(s)。凡01 II 跖C +&41.设单位负反馈系统的开环传递函数为G(s) ，试求系统反应单位阶跃函数的过s(s 1)渡过程的上升时间tr,峰值时间tp,超调量 和调节时间ts。 Ips.设某系统的特征方程式为 s4 2s3 s2 2s 1 0 ,试确定系统的稳定性。若不稳定，试确定在s右半平面内的闭环极点数。五、画图题(共16分).某系统的开环传递函数为 G(s) 100(s 2),试绘制系统的开环对数频率特性曲线。 s(s 1)(s 20)自动控制原理与系统期末试卷B一、填空题(每空2分，共30分).自动控制系统是由 和 组成，能够实现自动控制任务的功能

4、。.自动控制装置一般由三部分组成，分别为 、和。.对控制系统的基本要求包括、和。.建立系统数学模型的方法通常有和。.常见的五种典型环节的传递函数 、和二、简答题(每题4分，共8分).什么是负反馈控制原理？.什么是系统的稳定性？三、判断题(每题1分，共10分).()线性系统稳定的充要条件是系统的特征根均具有实部。.()系统的稳定性不仅与系统自身结构参数有关，而且还与初始条件和外作 用大小有关。.()稳态误差是系统的稳态性能指标，是系统控制精度的度量。.()稳态误差只与系统自身的结构参数有关，而与外作用的大小、形式和作 用点无关。.()系统数学模型是描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表

5、 达式。.()系统的给定值(参考输入)为恒定的常数，这种控制系统称为定值控制 系统。.()所有系统均满足齐次性、可加性。.()系统开环频率特性的几何表示方法有对数频率特性曲线和伯德图。.()对于一个确定的系统，它的微分方程是唯一的，所以其传递函数也是唯 一的。.() “回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积， 不包含表示反馈极性的正负号。四、计算题(每题12分，共36分)C(s)/R(s).试求取下图所示无源电路的传递函数 U (s)/Ui(s)。C(s)/R(s).利用结构图的等效变换，求取下图所示系统的传递函数(2)当 r(t)3.的取值范围：（1）(2)当 r(t)3

6、.的取值范围：（1）使闭环系统稳定;2t时，其稳态误差essr（t） 0.5。k五、画图题（共16分）.某系统的开环传递函数为G（s）800.某系统的开环传递函数为G（s）800s(s 4)( s 20),试绘制系统的开环对数频率特性曲线。自动控制原理与系统期末试卷 B答案一、填空题（每空2分，共30分）1.控制装置，被控对象2自动检测装置，自动调节装置，执行装置.稳定性，快速性，准确性.解析法，实验法1 k 1.比例G(s) k,积分G(s)(或)，惯性G(s) ，比例微分G(s) 1 s,s sTs 11振荡 1振荡 G(s) T2s2 2 Ts 1-w2 (或延迟G(s) es,理想微分

7、s 2 wns wnG(s) s)二、简答题(每题4分，共8分).将系统输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控 制，使偏差减小或消除。.设系统处于某种平衡状态，在扰动作用下偏离了原来的平衡状态，当扰动消 除后(经过足够长的时间)，系统能回到原来的平衡状态，则称系统稳定；否则 系统不稳定。三、判断题(每题1分，共10分)1. X 2. X 3. V 4. X 5. V 6. V 7. X 8. X 9.，10. 乂四、计算题(每题12分，共36分)1.2.“R22.“R2s h- 1 5 8 (程十尺力Q + 1G(s) 一心 G3(s) G2 (s)C(s)1 G1(s

8、)H-s) 1 G3(s)H3(s)逐 GGs H2(s)1G2(s)1 G1(s)H1(s)1 G3(s)H3(s) G1(s)G3(s)G(s)G2(s)G3(s)1 G1(s)H1(s) G2(s)H2(s) G3(s)H3(s) G1(s)H(s)G3(s)H 3(s) 3.解：系统的特征方程为/ + g/ + 25工 + l O由劳斯稳定判据可知稳定的条件是200r K。，K 3 即 0m K 200 liiniC( s) =当)=?dg) = 2火春=登式05 K m 100Av A系统必须是稳定的r因此有100AT 0dB的频率范围内，对应的开环对数相频特性曲线（w）对-180度

9、线的正、负穿越次数之差等于 p/2,则闭环系统稳定。三、判断题（每题1分，共10分）X 2. V 3. V 4. V 5. X 6. V 7. V 8. V 9.义 10. V 四、计算题（每题12分，共36分）U (s)R2Ui(s)RR2cs R1R解：野怔方程为J+s十=0- 1 以 = 1 2二】= Oh 5 余% = 口. 5J 】 =7 - 0,25 = vz0 75 =叫t 5，1 户- 0.5内 p- - 半或8s=3G - 2.42 s % = 3.63 9 % 二】6 3lt - 65(A 0.05) % - 8MA = 0.02) 3.匹建立关默哀 j4L11/ 电)1301从芳斯帚可见，第一列值变化了种吊运说明不能是不稳定的，特衽方福式宿而个月有正实 出;的恨.五、画图题（共16分）斛：先将其转换成尾为1的