《自动控制原理》期末考试试卷

《自动控制原理》期末考试试卷一、选择题：1.采用负反馈形式连接后，则（D）A、一定能使闭环系统稳定B、系统动态性能一定会提高C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能2．下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果（A）A、增加开环极点C、增加开环零点B、在积分环节外加单位负反馈D、引入串联超前校正装置3．系统特征方程为，则系统（C）A、稳定B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升D、右半平面闭环极点书Z=2C、临界稳定4．系统在作用下的稳态误差，说明（A）A、型别B、系统不稳定C、输入幅值过大D、闭环传递函数中有一个积分环节5.对于一下情况应绘制根轨迹的是（D）A、主反馈符号位“-”C、非单位反馈系统B、除Kr外的其他参数变化时D、根轨迹方程（标准形式）为6.关于传递函数，错误的说法是（B）A、传递函数只适用于线性定常系统B、传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响C、传递函数一般是为复变量s的真分式D、闭环传递函数的几点决定了系统的稳定性7.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统（D）A、准确度越高B、准确度越低C、响应速度越快D、响应速度越慢8.已知系统的开环传递函数为A、50B、25C、10D、59.若某题的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统（B），则该系统的开环增益为（C）A、含两个理想微分环节C、位置误差系数为0B、含两个积分环节D、速度10.开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（A）A、超调B、稳态误差C、调整时间D、峰值时间二、填空题：1.反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。2.复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。3．两个传递函数分别为与的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为，则为（用与表示）。4．根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。5．判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用劳斯判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。6．最小相位系统是指S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。三、分析设计：1.系统结构图如图1所示：（1）写出闭环传递函数表达式；（2）要使系统满足条件：,,试确定相应的参数和；（3）求此时系统的动态性能指标；（4）时，求系统由，使干扰产生的稳态误差；（5）确定解：（1）对系统输出无影响。（2）（3）（4）（5）令：得：2.已知某单位反馈系统的开环传递函数为:（1）、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（2）、确定使系统满足解：(1)绘制根轨迹的开环增益的取值范围。系统有有3个开环极点（起点）：0、-3、-3，无开环零点（有限终点）；实轴上的轨迹：（-∞，-3）及（-3，0）；3条渐近线：分离点：得：与虚轴交点：绘制根轨迹如右图所示。（2）开环增益K与根轨迹增益Kr的关系：得系统稳定时根轨迹增益Kr的取值范围：，系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益Kr的取值范围：，系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围：四、计算题：1.已知单位负反馈系统的传递函数为，试求当K=10时，系统的阻尼比ξ，无阻尼自然频率，位置误差系数，速度误差系数和加速度误差系数。解：系统闭环传递函数为与二阶系统传递函数标准形式相比较，可得,即∴当K=10/s时位置误差系数速度误差系数加速度误差系数2.设系统的特征方程为，试用劳斯判据判断系统的稳定性。解：列劳斯表如下S41S321110S2(2×1－1×1)/2=1/2S1(1×1－2×2)/1=－3(2×2－1×0)/(2)=0