自動控制原理試卷及答案

1、1課程名稱: 自動控制理論 （A/B 卷 閉卷）一、填空題（每空 1 分，共 15 分） 1、反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過 給定值 與反饋量的差值進行的。2、復合控制有兩種基本形式：即按 輸入 的前饋復合控制和按 擾動 的前饋復合控制。3、兩個傳遞函數(shù)分別為 G1(s)與 G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為，則 G(s)為 G1(s)+G2

2、(s)（用 G1(s)與 G2(s) 表示） 。 ( ) G s4、典型二階系統(tǒng)極點分布如圖 1 所示，則無阻尼自然頻率， ? n ?阻尼比， ? ?該系統(tǒng)的特征方程為 ，該系統(tǒng)的單位階躍響應曲線為 。5、若某系統(tǒng)的單位脈沖響應為 ， 0.2 0.5 ( ) 10 5 t t g t e e ? ? ? ?則該系統(tǒng)的傳遞函數(shù) G(s)為

3、 。6、根軌跡起始于 極點 ，終止于 零點或無窮遠 。7、設某最小相位系統(tǒng)的相頻特性為 ，則該系統(tǒng)的開 1 0 1 ( ) ( ) 90 ( ) tg tg T ? ? ?? ? ? ? ? ? ?環(huán)傳遞函數(shù)為 。8、PI 控制器的輸入－輸出關系的時域表達式是 ，其相應的傳遞函數(shù)為 ，由于積分

4、環(huán)節(jié)的引入，可以改善系統(tǒng) 的 性能。二、選擇題（每題 2 分，共 20 分）1、采用負反饋形式連接后，則 ( )A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定； B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高；C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調整系統(tǒng)的結構參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。2、下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果 ( )。A、增加開環(huán)極點；

5、B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負反饋；C、增加開環(huán)零點； D、引入串聯(lián)超前校正裝置。3、系統(tǒng)特征方程為 ，則系統(tǒng) ( ) 0 6 3 2 ) ( 2 3 ? ? ? ? ? s s s s DA、穩(wěn)定； B、單位階躍響應曲線為單調指數(shù)上升； C、臨界穩(wěn)定； D、右半平面閉環(huán)極點數(shù) 。 2 ? Z3圖 3四、

6、（共 20 分）系統(tǒng)結構圖如圖 4 所示：1、寫出閉環(huán)傳遞函數(shù) 表達式；（4 分） ( ) ( ) ( )C s s R s ? ?2、要使系統(tǒng)滿足條件： , ,試確定相應的參數(shù) 和 ；（4 分） 707 . 0 ? ? 2 ? n ? K ?3、求此時系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 ；（4 分） s t , 0 0 ?4、 時，求系統(tǒng)由 產生的穩(wěn)態(tài)誤差 ；（4 分） t t r 2 ) ( ? ( ) r t ss e5、確定 ，使干擾 對系統(tǒng)輸

7、出 無影響。 （4 分） ) (s Gn ) (t n ) (t c五、(共 15 分)已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 : 2 ( ) ( 3)r K G s s s ? ?1、繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益 Kr為變量的根軌跡（求出：漸近線、分離點、與虛軸的交點等） ；（8 分）2、確定使系統(tǒng)滿足 的開環(huán)增益 的取值范圍。 （7 分） 1 0 ? ? ? K六、 （共 22 分）某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線 如圖 5 0( )