自动控制原理A及答案

装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第1页共8页姓名:专业:年级层次:学号:东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（A）一、填空题（每空1分，共20分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。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()Gs，则G(s)为（用G1(s)与G2(s)表示）。4、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105ttgtee，则该系统的传递函数G(s)为。5、根轨迹起始于，终止于。6、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tgtgT，则该系统的开环传递函数为7、在水箱水温控制系统中，受控对象为，被控量为。8、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。9、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用；在频域分析中采用。10、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的与之比。11、设系统的开环传递函数为2(1)(1)KssTs，则其开环幅频特性为二、选择题（每题2分，共30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、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果()。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0632)(23ssssD，则系统()A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第2页共8页姓名:专业:年级层次:学号:C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数2Z。4、系统在2)(ttr作用下的稳态误差sse，说明()A、型别2v；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()A、主反馈口符号为“-”；B、除rK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1)()(sHsG。6、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标()。A、超调%B、稳态误差sseC、调整时间stD、峰值时间pt7、已知开环幅频特性如图2所示，则图中不稳定的系统是()。系统①系统②系统③图2A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定8、若某最小相位系统的相角裕度0，则下列说法正确的是()。A、不稳定；B、只有当幅值裕度1gk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1011001ss，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10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c处提供最大相位超前角的是：（）A、1011ssB、1010.11ssC、210.51ssD、0.11101ss11、关于传递函数，错误的说法是()A传递函数只适用于线性定常系统；装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第3页共8页姓名:专业:年级层次:学号:B传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C传递函数一般是为复变量s的真分式；D闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。12、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果()。A、增加积分环节B、提高系统的开环增益KC、增加微分环节D、引入扰动补偿13、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的()。A、准确度越高B、准确度越低C、响应速度越快D、响应速度越慢14、已知系统的开环传递函数为50(21)(5)ss，则该系统的开环增益为()。A、50B、25C、10D、515、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统()。A、含两个理想微分环节B、含两个积分环节C、位置误差系数为0D、速度误差系数为0三、(10分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第4页共8页姓名:专业:年级层次:学号:四、(15分)写出下图所示系统的传递函数()()CsRs（结构图化简，梅逊公式均可）。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第5页共8页姓名:专业:年级层次:学号:五、（15分）已知系统开环传递函数为(1)()(),,,(1)ksGsHskTsTs均大于0，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第6页共8页姓名:专业:年级层次:学号:答案一、填空题（每空1分，共15分）1、给定值。2、输入，扰动。3、G1(s)+G2(s)4、1050.20.5ssss。5、开环极点，开环零点。6、(1)(1)KssTs。7、水箱，水温。8、开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统。9、稳定，劳斯判据；奈奎斯特判据。10、输出拉氏变换，输入拉氏变换11、2222211KT；二、选择题（每题2分，共20分）1、(D)2、(A)3、(C)4、(A)5、(D)6、(A)7、(B)8、(C)9(B)10、B11、B12、C13、D14、C15、B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。解：1、建立电路的动态微分方程根据KCL有200i10i)t(u)]t(u)t(d[u)t(u)t(uRdtCR(2分)即)t(u)t(du)t(u)()t(dui2i21021021RdtCRRRRdtCRR(2分)2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U)(U)(U)()(Ui2i21021021sRsCsRRsRRsCsRR(2分)得传递函数2121221i0)(U)(U)(RRCsRRRCsRRsssG四、写出下图所示系统的传递函数()()CsRs（结构图化简，梅逊公式均可）。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第7页共8页姓名:专业:年级层次:学号:解：传递函数G(s):根据梅逊公式1()()()niiiPCsGsRs（1分）4条回路:123()()()LGsGsHs,24()()LGsHs，3123()()(),LGsGsGs414()()LGsGs无互不接触回路。（2分）特征式：423412314111()()()()()()()()()()iiLGsGsHsGsHsGsGsGsGsGs（2分）2条前向通道:11231()()(),1PGsGsGs；2142()(),1PGsGs（2分）12314112223412314()()()()()()()()1()()()()()()()()()()GsGsGsGsGsPPCsGsRsGsGsHsGsHsGsGsGsGsGs五、已知系统开环传递函数为(1)()(),,,(1)ksGsHskTsTs均大于0，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。解：由题已知：(1)()(),,,0(1)KsGsHsKTsTs，系统的开环频率特性为222[()(1)]()()(1)KTjTGjHjT（2分）开环频率特性极坐标图起点：00,(0),(0)90A；（1分）终点：0,()0,()270A；（1分）与实轴的交点：令虚频特性为零，即210T得1xT（2分）－K－1装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第8页共8页姓名:专业:年级层次:学号:实部()()xxGjHjK（2分）开环极坐标图如图2所示。（4分）由于开环传函无右半平面的极点，则0P当1K时，极坐标图不包围（－1，j0）点，系统稳定。（1分）当1K时，极坐标图穿过临界点（－1，j0）点，系统临界稳定。（1分）当1K时，极坐标图顺时针方向包围（－1，j0）点一圈。2()2(01)2NNN按奈氏判据，Z＝P－N＝2。系统不稳定。(2分)闭环有两个右平面的极点。