自动控制考试题六（及答案）

一．〔13分〕简答题试举一例负反应控制的根本原理。〔要求画出方框图〕写出PID控制律的数学表达式；系统的开环对数幅频率特性的中频段反映了控制系统的什么性能？通常应如何设置？为什么要建系统的数学模型？常用的系统数学模型有哪些？〔至少三种〕。二．〔10分〕选择题1．线性系统的传递函数与系统的〔〕有关；输入及输出；〔2〕输入；〔3〕结构；〔4〕输入及结构。2．开环稳定的系统，其闭环〔〕，开环不稳定的系统，其闭环〔〕；不一定稳定；〔2〕不一定不稳定；〔3〕一定稳定；〔4〕一定不稳定；3．传递函数中s的量纲为〔〕；〔1〕秒；〔2〕无量纲；〔3〕〔4〕与具体的物理元件有关；4．静态误差系数描述了系统稳态误差的大小，动态误差系数描述了系统动态过程误差大小，该说法〔〕。〔1〕正确；〔2〕不正确；〔3〕不一定正确；5．当时，各型系统的幅相曲线均趋于零，从第几象限趋于零取决于〔〕；〔1〕分母的阶次；〔2〕分子的阶次；分母与分子的阶次和；〔4〕分母与分子的阶次和。6．两个二阶系统系统的超调量相等，那么此两个系统具有相同的〔〕；7．系统的幅频特性和相频特性取决于〔〕；〔1〕系统的输入；〔2〕系统本身的结构和参数；〔3〕系统的输出；〔4〕初始条件。8．一阶系统的时间常数越大，系统〔〕；〔1〕响应速度越快；〔2〕精确度越高；〔3〕响应速度越慢；〔4〕精确度越低。9．系统的传递函数为，其相频特性为〔〕三．〔5分〕如下图系统，试画出其方框图，并求出传递函数。四．〔5分〕利用梅逊公式求图示系统的传递函数。五．〔10分〕设某控制系统的方框图如下图，试确定磁铁单位阶跃响应的超调量，调整时间时的参数k及的值。六．〔8分〕如图系统为稳定的反应控制系统，当给定量为时，求系统的稳态误差，假设要求稳态误差为零，应如何考虑系统的改善。七．〔10分〕某系统结构如下图：为使系统满足稳定要求，应满足什么条件；假设试分别判断当和时系统的稳定性。八．〔12分〕单位负反应控制系统的开环传递函数，作以T为参量的根轨迹图〔〕，并分析T值对系统稳定性的影响。九．〔6分〕设某系统的开环传递函数为，其中，试画出及两种情况时频率特性的极坐标图，并判别闭环系统的稳定性。十．〔6分〕对于图示RC电路，求该电路的传递函数和频率特性；当输入时，求电路的稳态输出，图中。十一．〔15分〕单位反应控制系统的开环传递函数为，假设要使系统的速度误差系数，相位裕量，试确定一．〔13分〕二．〔10分〕1．2.3.4.5.6.7.8.9.(3);(1)(2);(3);(2);(4);(2)(2);(3);(2)三.(5分)四.(5分)五.(10分)六．〔8分〕I型系统，改善：应考虑III型系统，可配零点保证系统的稳定性。七．〔10分〕〔2〕时，系统稳定，时，系统不稳定。八．〔12分〕以为参量的根轨迹方程零点：极点：实轴轨迹：终止角：无论T为何值，只要取值范围内均是稳定的。九．〔6分〕不稳定，稳定，十．〔6分〕十一．〔15分〕串联超前校正〔答案不唯一〕。一．简答题〔10分〕控制系统中有哪些典型环节，其传递函数的形式是什么？什么是PID校正，试写出其控制量的表达式。典型二阶系统的测速反应控制是如何提高系统动态性能的？试画出方框图。在确定高阶系统的主导极点时注意些什么？二．〔5分〕求图示系统的c值。三．〔5分〕求图示网络的传递函数。四．〔10分〕有一位置随动系统，其结构如下图，其中，当输入量为单位阶跃函数时，求系统的自然振荡角频率，阻尼比和系统的暂态指标。五．〔12分〕设某系统的方框图如图示，假设系统以弧度/秒的频率作等幅振荡，试确定振荡时参数k与a之值。六．〔13分〕设系统结构如下图，试确定闭环系统的稳定性。七．〔15分〕系统的特征方程为，求以a为参数的根轨迹，并求使系统阻尼比为0.5的a的值。八.(5分)根据图示最小相位系统的对数幅频特性,写出该系统的开环传递函数,并画出相频特性大致图形。九.(10分)试分析图示系统在正弦控制信号作用下的稳态误差，图中时间常数T及开环增益k均为常数。十.(15分)设控制系统的开环传递函数为,分析系统的稳定性及稳定裕度；采用传递函数的校正装置，问该校正是何种校正,分析校正后系统的稳定性及稳定预备.绘制校正前后系统的伯德图。一．(15分)二.(5分)三.(5分)四.(10分)秒五.(12分)六.(13分)(a)不稳定(b)稳定;七.(15分)渐进线:别离点:与虚轴交点:轨迹如图示.在图上作的射线,那么与轨迹交点(对称)为满足的闭环极点,通过计算可得:,此时