大学《自动控制原理》试题及答案(八)

大学《自动控制原理》试题及答案一、填空题 （每空1分，共10分）线性系统在零初始条件下 的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。系统的传递函数，完全由系统的 决定，而与外界作用信号的形式无关。系统特征方程的根具有一个正根或复根有负实部时，该系统为 。系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为 。由传递函数怎样得到系统的频率特性 。积分环节的频率特性为 。纯迟延环节的频率特性为 8.G（s）=1+Ts的幅频特性为 。高阶系统的调节时间跟 有关。幅频特性最大值与零频幅值之比为 。二．试求下图的传递函数(7分)HH2G4R--+CG1-G2G3H1R1u1(t)i1R1u1(t)i1(t)ui(t)i2(t)C1C2uc(t)四． 已知系统的单位阶跃响应为xe4t+0.8e9t试求1）闭环传递函数；系统的阻尼比ξ和无阻尼自然振荡频率ωn；系统的超调量σp

和调节时间t。 (13分)s五．在系统的特征式为A（s）=s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0，试求系统的特征根。(8分)六.最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ(14分)L(w)L(w)-40db/dec100-20db/decw1 8-40七设单位反馈系统的开环传递函数为G(s) K 要求系统稳态速度误s(s1)(0.25s1)。差系数Ｋ≥5,相角裕度υ≥４０，v采用串联滞后校正，试确定校正装置的传递函数。(15分)八．已知F(z) z(z0.5)(z2

求z的反变换。(8分)九、系统方框图如下图，求当闭环极点为s1

31jK,K值；31R(s)KC(s)-s21+K1sR(s)KC(s)-s21+K1s

（15一、填空输出量与输入量结构及参数不稳定系统峰值时间将传递函数中的s变为16．j

自动控制原理试卷8答案

（每空1分，共10分）7. ejT112T2相角裕量和剪切频率7分）c G(G2G3

G)4

（7分）R 1GGH1 2 2(GG2

G)(G4

H)1三．(10分)1I(s)=[U(s)-U(s)]1 1 R11

（1分）U (s)=[I(s)-I (s)]1 1 2 Cs11I (s)=[U(s)-U (s)]2 1 c R2

（1分）（1分）1U(s)=I (s)c 2 Cs2

（1分）Xi（s））1R1U（s）111R21X（s）0CS1C2S（6分）四．(13分)G(s) 36

（5分）ωn

s213s36

（2分）2ξω=13nξ=1.08б=0pts=2T=1/3五．(8分)s4+6s2+8=(s2+4)(s2+2)=0;2s=±j2,s=±j21,2 3,4s=-1±j(2分)5，6六．(14分)1.79(ss2(0.125s1)1800()；c 1.79；c()180arctan arctan0.12500c80 180 arctac1.79arctan0.c200=1800-1800+60.50-12.50=480。七．(15分)Kv=K=5

（2分）（2分）（1分）（1分）（4分）（2分）（2分）（5分）（3分）（3分）（3分）（3分）5c5

2.24rad/s

（4分）ω,=0.52dad/s β=0.1 T=77cG17.7sc 177s

（4分）（4分） 八．(8 f(kT)40.5k12k

（8分）（15分）[解]3（1） 特征方程为s2+K1Ks+K=03

（1分）当闭环极点为s1

j时的系统特征方程为(s+1)2+3=0 => s2+2s+4=0 （2分）两方程联立

KK2 K 1

0.5K

K4K0.5s)

（2分）系统开环传递函数为G(s)H(ss2

（2分）0.5K(s2)等效根轨迹方程为s2

1

（1分）jjω-j2-2图2K由0→+∞变化时为一般根轨迹1）开环零点-z1=-2，开环极点-p1,2=0实轴上的根轨迹在区间(,2。回合点Q(s)’P(s)-P(s)’