2012-2013自动控制试题2.doc

成都信息工程学院考试试卷 2012——2013 学年第 一 学期 课程名称： 自动控制原理A 使用班级：控制工程学院10级 试卷形式：开卷 闭卷 √ ． 考试时间：120分钟 试题 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、（本题共20分）某控制系统的方框图如图所示，试求 (1) 该系统的开环传函、闭环传函和误差传函。 (2) 若保证阻尼比和单位斜坡函数的稳态误差为求系统参数K和。 题1图 二、（本题共20分）已知单位反馈系统的开环传递函数为，为参数的闭环系统根轨迹图（要求计算根轨迹条数，起始点，终止点，渐近线，实轴上的根轨迹，根轨迹的分离点，与虚轴的交点）； 2）判断使系统稳定的范围，计算校正后系统的相角裕度。 若校正前开环系统的传递函数为，写出校正装置的传递函数，判定是何种校正方式。 四、（本题共15分）单位负反馈系统的开环传递函数为，其中，要求： 1）绘制概略开环幅相曲线（要求确定起点，终点），曲线与实轴负半轴是否有交点，为什么？ 2）利用奈氏判据判定系统稳定性（写出步骤）。 3）计算系统的幅值裕度。 五、（本题共12分）一采样控制系统如图所示。采样周期为T =1秒的取值范围； 当时，求系统的稳态误差。 。） 题5图 六、（本题共18分）设被控对象的传递函数为，控制系统结构图如题6图所示，若采用PD控制器。 题6图 请写出PD控制器的传递函数一般形式和零极点形式； 为PD控制器的作用等同于在原系统中增加一个比例环节，并附加一个开环零点，试根据PD控制器附加的零点与原系统的开环极点的位置关系的不同情况，设计实验方案，以利用根轨迹方法研究PD控制器参数变化对系统性能的影响，并通过单位阶跃响应验证研究结果； 写出实现第2）步方案用到的MATLAB程序代码；（每种附加极点位置情况下取一个点） 验证系统性能时，在阶跃响应曲线中应该求取哪些性能指标，分别反映什么性能（动态性能或稳态性能）。 ——第2页—— ——第1页—— ——第1页—— 密封线内不答题 系名____________班级____________姓名____________学号____________ 系名____________班级____________姓名____________学号____________ 密封线内不答题