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西北师范大学物理与电子工程学院西北师范大学物理与电子工程学院西北师范大学物理与电子工程学院西北师范大学物理与电子工程学院 学年度第学年度第学年度第学年度第 学期学期学期学期 自动控制原理自动控制原理自动控制原理自动控制原理 课程课程课程课程 考试考试考试考试 试卷试卷试卷试卷 A卷卷卷卷 系别系别系别系别 电子系电子系电子系电子系 专业专业专业专业 电子信息工程电子信息工程电子信息工程电子信息工程 级别级别级别级别 班级班级班级班级 序号序号序号序号 姓名姓名姓名姓名 任课教师任课教师任课教师任课教师 题号题号题号题号 一一一一 二二二二 三三三三 四四四四 五五五五 六六六六 七七七七 八八八八 九九九九 十十十十 总分总分总分总分 分数分数分数分数 一 R L C 四网络如图所示 设信号源内阻为零 试绘制关于输入电压 tui 输出电 阻 2 R两端压 0 tu的结构图及求传递函数 二 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 1 0 Tss K sG试选择参数 K 和 T 的 值以同时满足下列两组指标 1 当ttr 时 系统稳态误差 2 ss e 2 当 1 ttr 时 系统的动态性能指标为 20 sts1 0 取 5 误差 带 三 控制系统的方块图如下 如系统以s rad5 的角频率等幅振荡 试确定此时的 K和 的数值 一 R s C s 1s 1s2 0 s K 四 控制系统框图如下试绘制以 为变量的根轨迹图 五 设一控制系统的开环传递函数为 11 0 100 1 0 ss e sG s 现有三种串联校正装置均为最小相位的 它们对数幅频特性渐近线如下图 求解 1 若要使系统的稳态误差不变 而减小超调量 加快系统的动态响应速度 应选 哪种装置 为什么 系统相位裕度量最大可能增加多少 2 若减小系统的稳态误差 并保持超调量和动态响应速度不变 应选用哪种校正 装置 为什么 系统的稳态误差可减小多少 六 已知非线性系统的结构图如图 0 tr 0 k 0 T M 2 求 1 T 0时 写出ee 平面上相轨迹的等倾线方程 2 用描述函数法分析0 T时系统自由运动 若能自激震荡 试确定K与T的 值使振幅和频率分别为X 2 3 X M XN 4 七 设输入函数为单位速度信号 试按最少拍指标设计下图所示系统的数字控制 1 1 ss s R s C s M 1 1 Ts 1 4 ss k r t C t 0 4 C 20 14 2 20 2 0 4 14 20 142 8
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