《自动控制原理》模拟试卷四及答案



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1、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,ts定义为。是8、PI控制规律的时域表达式是。PID控制规律的传递函数表达式是O9、设系统的开环传递函数为s(T1s
2、1)(T2s 1),则其开环幅频特性为性为二、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稳态误差计算的通用公式是esslimsR也一;s01G(s)H(s)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。53、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万程为()。A、s(s 1) 0s(s1)B、s(s1)50C、s
3、(s 1) 1 0D、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 号为R(S),则从输入端定义的误差 E(S)为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信)A、 E(S) R(S) G(S)B、E(S)R(S)G(S) H(S)C、E(S) R(S) G(S) H (S)D、 E(S)R(S)G(S)H(S)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、*K (2 s)s(s 1)-Cs(s 1)(s 5)2-s(s -3s 1)D、*K (1 s)s(2 s)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
4、段7、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)10(2s 1)22s (s6s100),当输入信号是r(t) 2 2t t2时,系统的稳态误差是10208、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、 置无关;B 的;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C、D、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;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G(s)k(0.5s 1) ,输入信号s(s 1)(2 s 1
5、)为单位斜坡函数,求系统的稳态误差0.2 (8 分)。(8分)。分析能否通过调节增益k ,使稳态误差小于R(s)C(s)詈 G(s)四、(16分)设负反馈系统如图2 ,前向通道传递函数为 G(s) 10,若采用测s(s 2)速负反馈H (s) 1 kss,试画出以ks为参变量的根轨迹(10分),并讨论ks大小对系统性能的影响(6分)。R(s) _C(s)4 G(s)H (s)五、已知系统开环传递函数为G(s)H(s)定判据判断系统稳定性。(16分)第五题、k(1一s),k, ,T均大于0,试用奈奎斯特稳s(Ts 1)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
6、递函数。(16分)R(s)K)-上“一s(s1)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,幅值裕度不小于10dB,试设计串联校正网络。(16分)自动控制原理模拟试卷三答案一、填空题(每题1分,共20分)1、稳定性(或:瓜平稳,性):准确性(或:稳态精度.精度)12、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值;G(s);Ts1i(或:G(S)T2s22Ts1)3、劳斯判据(或:时域分析法);奈奎斯特判据(或:频域分析法)4、结构;参数5、201gA()(或:L();lg(或:按对数分度)6、开环传函中具有正实部的极点的个数,(或
7、:右半S平面的开环极点个数);闭环传函中具有正实部的极点的个数(或:右半S平面的闭环极点个数,不稳定的根的个数_);奈氏曲线逆时针方向包围(-1,j0)整圈数。7、系统响应到达并保持在终值5%或2%误差内所需的最短时间(或:调整时间,调节时间);响应的最大偏移量h(tp)与终值h()的差与h()的比的百分数。(或:h(tp) h()hH100% ,超调)小,、Kpt-t8、m(t)Ke(t)e(t)dt(或:Kpe(t)Kie(t)dt);,T001KiGc(s)Kp(1s)(或:KpKdS)Tss9、A().2Kll2;()900tg1(T1)tg1(T2).(Ti)1(T2)1二、判断选择