《自动控制原理》模拟试卷四与答案.doc

《自动控制原理》模拟试卷四 一、填空题（每空 1 分，共20分） 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。 2、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是　　　　　　　　，二阶系统传函标准形式是　　　　　　　　　。 3、在经典控制理论中，可采用　　　　　　、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统　　　　和 , 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为　　　　 　，横坐标为　 　　　 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P是指 ，Z是指 ，R指 。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，定义为 。是 。 8、PI控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。 9、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。 二、判断选择题(每题2分，共 16分) 1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( ) A、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ； B、 稳态误差计算的通用公式是； C、 增大系统开环增益K可以减小稳态误差； D、 增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。 2、适合应用传递函数描述的系统是 ( )。 A、单输入，单输出的线性定常系统； B、单输入，单输出的线性时变系统； C、单输入，单输出的定常系统； D、非线性系统。 3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为 ( )。 A、 B、 C、 D、与是否为单位反馈系统有关 4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A、 B 、 C 、 D、 5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是 ( )。 A、 B 、 C 、 D、 6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的： A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段 7、已知单位反馈系统的开环传递函数为，当输入信号是时，系统的稳态误差是( ) A、 0 ； B、 ∞ ； C、 10 ； D、 20 8、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是( ) A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关； B、 如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰减振荡的； C 、 超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关； D、 如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。 三、(16分)已知系统的结构如图1 所示，其中，输入信号为单位斜坡函数，求系统的稳态误差(8分)。分析能否通过调节增益 ，使稳态误差小于 0.2 (8分)。 一G(s) 一 G(s) R(s) C(s) 图 1 四、(16分)设负反馈系统如图2 ，前向通道传递函数为，若采用测速负反馈，试画出以为参变量的根轨迹(10分)，并讨论大小对系统性能的影响(6分)。 图2 H (s) 图2 H (s) 一 G(s) R(s) C(s) 五、已知系统开环传递函数为均大于0 ，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。 (16分) ［第五题、第六题可任选其一］ 六、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分) L(ω L(ω) 1 ω1 10 20 ω2 -20 -40 -40 ω 图 3 -10 dB C(s)R(s) C(s) R(s) 一 一 图4 图4 七、设控制系统如图4，要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于0.05，相角裕度不小于40o ，