10-11年度第一学期《自动控制原理》考卷a卷

安徽大学 20 10 20 11 学年第 一 学期 自动控制理论 考试试卷（A 卷） （闭卷 时间 120 分钟） 一、 选择题（每小题 2分，共 10分） 1、 适合于应用传递函数描述的系统（ ） A、只能是单输入、单输出的定常系统； B、 可以是单输入、单输出的时变系统； C、 可以是非线性系统； D、 只能是单输入、单输出的线性定常系统。 2、典型输入下系统的稳态误差与型别和开环增益的关系为（ ） A、型别越低，稳态误差越小。 B、开环增益越大，稳态误差越大。 C、开环增益越小和型别越低，稳态误差越小。 D、开环增益越大和型别越高，稳态误差越小。 3、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、 B 、 C 、 D、 *(2)1Ks*(1)5Ks） *2(31)Ks *(1)2s 4、一般，稳定闭环系统增加一个闭环负实零点，对系统性能产生的影响有（ ） 题 号 一 二 三 四 五 六 七 总分 得 分 阅卷人 院/系 年级 专业 姓名 学号 答 题 勿 超 装 订 线 - -装- 订- 线- 得分 A、 增大系统的阻尼 B 、减小系统的阻尼 C 、使峰值时间滞后 D、使超调量减小 5、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 G(S)，反馈通道传递函数为 H(S)， 则输入端定义的误差 E(S)与输出端定义的误差 之间的关系为（ ）*()ES A、 B 、*()()ESHS ()H C 、 D、 GE*()GS 二、填空题（每空 1分，共 10分） 1、 已知二阶无零点系统的特征方程为 ，其自然频率为_ ，214.0s 阻尼比为_ 。 2.线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均位于 。 3、设系统开环传递函数为 ，则5(4)()12sGsH 开环根轨迹增益 ；*K 静态速度误差系数 。v 4、离虚轴最近（且其附近没有零点的）闭环极点，对系统响应影响最大,称为 。 5、 已知系统的传递函数为 ，其幅频特性 为 。 1)sKesT（ ()Gj 6、最小相位系统的开环对数幅频特性三频段分别反映的系统性能是 低频段反映 ； 中频段反映 ； 高频段反映 。 得分 第 3 页 共 8 页 三、化简题（共 15分） 系统如图所示，求系统的闭环传递函数。 R ( s ) 1()Gs2()Gs C ( s )3()s2()Hs1()s 4()s 得分 答 题 勿 超 装 订 线 - -装- 订- 线- 四、计算题（共 65分） 1、 （10 分）已知系统如图所示，其中 ， 。当 ，1)(1sTkG1)(22sTk)(tr 时，求系统的稳态误差。)(tn - R ( s ) N ( s )1()s2() C ( s ) 得分 第 5 页 共 8 页 2、 （10 分）单位负反馈的开环传递函数为 ,试绘制其根轨迹；)2(1sKsG 并求系统稳定时 K值的取值范围。 答 题 勿 超 装 订 线 - -装- 订- 线- 3、 （15 分）已知系统的开环传递函数为 ,用奈氏判据判别系统稳定性。)10s()G 第 7 页 共 8 页 4、 （15 分）某单位反馈系统校正前、后系统的对数幅频特性如图所示（实线为 校正前系统的幅频特性、虚线为校正后系统的幅频特性） （1） 写出校正前、后系统的开环传递函数 与 的表达式0()Gs ； ；（5 分）2.0(w)0lg)(L （2） 求校正前、后系统的相角裕度；（5 分） （3） 写出校正装置的传递函数 ，并画出其对数幅频特性曲线。 （5 分）(cs-20dB/ec -20dB/ec-40dB/ec -40dB/ec -60dB/ec0.2 2 25 10270 L(w)dB w-40 答