湖南工业大学自动控制原理试卷【参考】.doc

自动控制原理试卷与答案 一、填空题（每空 1 分，共15分） 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G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为，则G(s)为G1+G2 （用G1(s)与G2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率， 阻尼 该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减震荡 。 5、若某系统的单位脉冲响应为， 则该系统的传递函数G(s)为。 6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为，则该系 统的开环传递函数为 。 8、PI控制器的输入－输出关系的时域表达式是　， 其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的　　　　　　　稳态性能。 二、选择题（每题 2 分，共20分） 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； B、在积分环节外加单位负反馈； C、增加开环零点； 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； C、临界稳定； D、右半平面闭环极点数。 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、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( D ) A、主反馈口符号为“-” ； B、除外的其他参数变化时； C、非单位反馈系统； D、根轨迹方程（标准形式）为。 6、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 7、已知开环幅频特性如图2所示， 则图中不稳定的系统是( B )。 系统① 系统② 系统③ 图2 A、系统① B、系统② C、系统③ D、都不稳定 8、若某最小相位系统的相角裕度，则下列说法正确的是 ( C )。 A、不稳定； B、只有当幅值裕度时才稳定； C、稳定； D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为，则该校正装置属于( B )。 A、超前校正 B、滞后校正 C、滞后-超前校正 D、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是：( B ) A、 B、 C、 D、 三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。 图3 四、（共20分）系统结构图如图4所示： 1、写出闭环传递函数表达式；（4分） 2、要使系统满足条件：,,试确定相应的参数和；（4分） 3、求此时系统的动态性能指标；（4分） 4、时，求系统由产生的稳态误差；（4分） 5、确定，使干扰对系统输出无影响。（4分） 五、(共15分)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）；（8分） 2、确定使系统满足的开环增益的取值范围。（7分） 六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如图5所示： 1、写出该系统的开环传递函数；（8分） 2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。（3分） 3、求系统的相角裕度。（7分） 4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？（4分） 试题二 一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为 水箱 ，被