自控原理试题2011(A)

第1页共3页中南大学考试试卷（A）2010—2011学年下学期时间110分钟2011年6月24日自动控制理论课程64学时4学分考试形式：闭卷专业年级：自动化09级总分100分，占总评成绩70%（注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上）第一题（10分）、已知系统结构如下图所示，其中)(sR、()Cs、()Ns和()Es分别为系统的输入、输出、噪声和偏差信号，试求传递函数()()EsNs。1G2G3G4G5G6G--()Rs()Ns()Cs()Es+++++第一题图第二题（15分）、已知系统结构如下图所示，当输入信号为单位斜坡函数时，要使稳态误差小于0.2，（1）求K的取值范围；（2）求单位阶跃输入信号作用下系统的稳态输出。第二题图第三题（15分）、已知系统结构如下图（a）所示，其单位阶跃响应如下图（b）所示。（1）试确定系统参数K1、K2和；（2）若参数K1、K2不变，要使系统单位阶跃响应无超调，试确定的取值范围。)12)(1()15.0(ssssKC(s)_R(s)+第2页共3页第三题图第四题（15分）、已知系统结构如下图所示。（1）绘制该系统的根轨迹图，并从下面这组数据中验证哪一个是分离点的坐标：5344.01d，47.22d，jd7926.02328.24,3；（2）若要使系统处于欠阻尼状态，试求K对应的取值范围。第四题图第五题（15分）、试用描述函数法求出使下面非线性控制系统稳定的h值的范围。第五题图注：图中具有死区继电器特性的描述函数为：hAAhAAN,)(14)(2)3)(1()2(ssssKC(s)_R(s)+10he)15.0)(1(2ssser=0c_第3页共3页第六题（15分）、某最小相位系统（单位负反馈）的开环对数幅频特性如图所示，其中虚线表示校正前的（0()L），实线表示校正后的（()L）。要求：（1）设系统开环增益为K，试分别写出校正前后系统的开环传递函数)(0sG和()Gs；（2）写出校正装置的传递函数)(sGc，在图中绘制校正装置的对数幅频特性曲线()cL，并确定所用的是何种串联校正方式；（3）确定使校正后的系统稳定的开环增益K的取值范围；（4）当开环增益1K时，求校正前后系统的截止频率c和相角裕度；（5）试分析该串联校正装置对原系统性能的影响。第六题图第七题（15分）、设离散控制系统如下图所示，试证明该系统在下列条件下，并且仅仅在下列条件下是稳定的：)2coth(201TTK，（注：xxxxxxeeeeeex2211coth；1]1[zzs，aTezzasZ]1[）第七题图)1(1sTsK_rceTK0,T10+