自动控制原理 试卷二及其答案.doc

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试卷二

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考试时间：110分钟考试形式：闭卷学生自带普通计算器:允许

一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）

1、采用负反馈形式连接后，则()

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、若某串联校正装置的传递函数为，则该校正装置属于()。

A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断

3、系统特征方程为，则系统()

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、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.下列系统中（）系统稳定。

A. B. C. D.

二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）

1、反馈控制系统又称为闭环控制系统。（?）

2、输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是幅频特性。（?）

3、如果典型二阶系统的单位阶跃响应为减幅振荡(又称阻尼振荡)，则其阻尼比ξ≥1。（）

4、G(s)=?1/[(s+1)(s+2)(s+3)(s+4)]环节的对数相频特性的高频渐近线斜率为?-80dB。（）

5、某自控系统的开环传递函数G(s)=1/[(s+1)(s+2)]?，则此系统为不稳定系统。（）

三、（20分）设图（a）所示系统的单位阶跃响应如图（b）所示。试确定系统参数和。

四、（15分）已知系统特征方程式为

绘制该系统的根轨迹（10分）

确定使系统稳定的值范围（5分）

五、（25分）某最小相角系统的开环对数幅频特性如图所示。

要求:

写出系统开环传递函数；（5分）

计算相角裕度，判断系统的稳定性；（10分）

将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。（5分）

画出该系统的相频特性。（5分）

六、（20分）已知某采样系统结构图如图所示，

（1）写出系统脉冲传递函数表达式。（5分）

（2）若，，K＝5时，试判断系统稳定性。（10分）

（3），若系统输入为，求系统的稳态误差。（10分）

附：常见z变换

，

单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

1、D2、B3、C4、A5、D

判断正误题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

1、√2、x3、x4、√5、x

三、（20分）

闭环传函为（5分）

由系统阶跃响应曲线有

（6分）联立求解得（3分）

-2jωσ0-10

-2

jω

σ

0

-10

-4

-0.9

j4.5

-j4.5

所以（4分）

四、（15分）

1.（以下每步骤1分，图5分）

（1）、

（2）实轴上根轨迹为[－∞，－10]和[－2，0]段

（3）渐近线

（4）分离点：由可解出（舍去）

（5）与虚轴交点，，解出

2、系统处于欠阻尼状态时K240（5分）

五、（25分）解（1）可以写出系统开环传递函数如下：

（5分）

（2）系统的开环相频特性为

截止频率；相角裕度（5分）

故系统稳定（5分）。

（3）系统稳定性不变（3分）；调节时间缩短，动态响应加快。（2分）

（4）相频特性，图略。以低频、高频渐近线各1分，趋势3分。

五、（20分）

（1）用简易计算法，

对应连续系统输出为，（1分）

离散化后得（2分）

所以脉冲传递函数为（2分）

（2）（5分）

解得特征根：。（2分）因为（2分），所以系统稳定。（1分）

（3）；（1分）

；（1分）,（3分）