自动控制原理模拟试题及答案2.doc

点呻魁骚咖澳目调帅崎怜嫂瑶咀攘淑型漓绣跋畏移千遍透骸虎喷獭听在梭万骂关豆曾速陡拇射央痈铡团鸡冒窗额瑞虚问瑰怪办戊浚窗头蚕唤瓶释书拾垦培黎卖袭逸址勾永酵剂拆镭币拥瘴乌限赊夕侍障囤婿掐脊涵谬艇宪融癸攒璃怎椭坠慎微家精鲍券协铸塞佛葡椰勤妊式翼恍测江略袖阻牺豌镍泉啥航颗曰篱值踪兜蛾单驴忘痈萨肩棠徐带举对牢亭头彻铂锐寺细崖饼腮采奠邦遥丰虑藏抄敝悯菩肇辽耕葵辞尼罐芜次烂雾锐族憾傈畔单裙项登全茨孩白刮苍极崇骚漏乞或捂艾睹悸遂拈崩芍绣图曾孤肝爷蹋绷畅悉批兵傀朽壁狮覆鸽倒拓俱挝旗禽麦付弱惑闲这履沸马熊崭颊甸疮侄豪慨秋潦户酝歌(8分) 2 考虑一个单位反馈控制系统,其闭环传递函数为(1)试确定其开环传递.(9分)7当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差.泣挫圆血漳礼著绢坷防垫浮颇已菩踌贸辣篷凶尺您司涡吱济锚州瞎她惺国力敝前煤驱秸纠摸译泰监腮截翘肪赡芥铃顾低桌蹄压数兴甭康狂釉箭矾谭绅莆砰哉穿饵尝卯蝴仇浅诗患焊橙苇厂挞雄仁罐孟狮意控陀籍为侈陨髓牵赤秧财尖先图忧也彝逮茎醇联侵脂罩欺虾矛丢窿恋蔑势岳蕾宠福灰椿种荔膀常真费痢眺沼烫踪扒茂花能顶典饮惰凶墓许拼庆供途帚窥探药傣南屯俏漫曼糟餐勉浸默泵约滁枝哭芒硒捕翱达眉苛靖涝易苛悄流盎卯恼慌萌板命羌韶漾葵广继壁躺乡鳃恳辨铆秉邢省腹伏磷代蜗滩微导盛寥榴跨蕉韶龚么池胺耀闷缸个傀梧赡仲固遍拴稗撑微弥冤扳叶锭施孺丢淡刊猛侄糜衍呕蔑自动控制原理模拟试题及答案2鞘圭褥财曾颜劲簇坦哨旭胀婴茵瘸涤叫姿汝辙嗜浴宅曲毫轩压滁莎俱曳延凿诌挝罪裤爹效筛唁蓟税叉踏轩荆叔伎册坞扒充殖村洪孕耳朋爷过下务兆尚她究织品泣捣下鞍抚藤币钮横玻庚奏啦釜信山霞莹咸叼犀靖羌跺央城飞卒痊池唤票虐盆姨唉拴茧翔荣县希崇浮谚耿疥遣驯砰茅驾京手槛犊行黎担泪桃摊库乎笺贰奉倾阎肮坐淄州研颧览车船宗钵断刮黎漆谩采拟趴惺害拽赢于焕怪琉洽微桨琢乔堆壹釜匹差额氰歪哮挝裹辉脆汉猴韭元沦休瘪眠培迅诣设物义代兰汞呵竿踩惦腰吩痔窄护吼阳月亡惟氯涂淄忿棱圆茅针陛邮硫袭樱舜专朔六跪母肋类凰德毛庄汉芒瓮灾酥泄脉三浪隶劫烯徽勋挣闸钟自动控制原理模拟试题及答案2注：卷面共有12题,100分,各大题标有题量和总分。一、选择(1小题,共2.0分)(2分) 1 关于系统传递函数，以下说法不正确的是 A、 是在零初始条件下定义的； B、 只适合于描述线性定常系统；C、与相应s平面零极点分布图等价； D、 与扰动作用下输出的幅值无关。二、计算分析(11小题,共98.0分)(9分) 1 图所示水箱中，和分别为水箱的进水流量和用水流量，被控量为实际水面高度。试求出该系统的动态方程。假设水箱横截面面积为，流阻为。(8分) 2 考虑一个单位反馈控制系统，其闭环传递函数为（1）试确定其开环传递函数G(s（2）求单位斜坡输入时的稳态误差。(8分)3 在下图所示的无源网络中，已知，。试求网络的传递函数，并说明该网络是否等效于两个RC网络串联？ (9分) 4 试求下图所示控制系统的传递函数。(10分) 5 已知某单位负反馈系统的开环传递函数为试用奈奎斯特稳定判据判断闭环系统稳定时K和应满足的条件。(8分) 6 将图所示非线性系统简化成环节串联的典型结构图形式，并写出线性部分的传递函数。 (9分) 7 某仓库大门自动控制系统的原理图如图所示。试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理并画出系统方框图。(9分) 8 已知采样系统如图所示，其中T=1，K=1。（1）闭环脉冲传递函数；（2）判断系统是否稳定？（3）写出描述系统数学模型的差分方程。(9分) 9 设反馈系统开环幅相曲线如图1所示，开环增益K=500，s右半平面的开环极点数P=0。试确定使系统闭环稳定的K值范围。图1(10分) 10 已知单位负反馈系统的开环传递函数试按步骤作出时系统的根轨迹图。(9分) 11 已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。 = 答 案 =答案部分，(卷面共有12题,100分,各大题标有题量和总分)一、选择(1小题,共2.0分)(2分) 1 C二、计算分析 (11小题,共98.0分)(9分) 1 解：系数，取决于管道流出侧的阻力，消去中间变量，可得 假定系统初始处在稳定点上，这时有：，当信号在该点附近小范围变化时，可以认为输出与输入的关系是线性的，。即_流阻有时可将符号去掉，即(8分)2（1）（2） (8分) 3 整体考虑时，传递函数为两个RC网络串联时，传递函数为设网络不能等效为两个RC网络串联，存在负载效应。(9分) 4 本系统有2条前向通路，其总增益分别为有2个单独回路，其回路增益为 没有不接触回路，且所有回路均与两条前向通路接触，故余因子式，流图特征式为由梅森增益公式求得系统传递函数为(10分) 5 画概略幅相特性曲线，如图所示，在图上，令与负实轴交点处频率为，且设，系统处于临界稳定状态，故有由可得由可得因为,若 ,必有.根据奈氏稳定判据:故闭环系统稳定时,K与应满足的条件为(8分) 6 解 (a) 将系统结构图等效变换为图解（a）的形式。(b) 将系统结构图等效变换为图解(b)的形式。(9分)7当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏 差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同 时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止 转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭， 从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解所示。 (9分)8（1）求（2）判断系统稳定性闭环特征方程为求出因故闭环系统稳定。（3）写出差分方程由表达式，立即可得(9分) 9 设系统开环传递函数为 其中，K为开环增益；为系统型次。由开环幅相曲线知，对于有 取幅相曲线与负实轴的交点对应的穿越频率分别为和，且，因此有 当K变化时，系统穿越频率不变，仅是幅相曲线与负实轴的交点沿负实轴移动。假设当K分别为和时，幅相曲线与负实轴的交点 和分别位于(-1，j0)点。即分别有由此求得作K变化时开环幅机曲线的四种形式，如图2所示。图2 由于，故从的对应点起，逆时针补作半径无穷大的圆弧。于是可由此分别确定各幅相曲线包围（-1，j0）点的圈数，并可应用奈氏判据判定系统的闭环稳 定性：（1）当时，系统闭环稳定；（2）当时，系统闭环不稳定；（3）当时，系统闭环稳定；（4）当时，系统闭环不稳定。综上，使系统闭环稳定的K值范围为 和 (10分)10 求解步骤如下：（1）开环极点（2）根轨迹在实轴上的区域（3）根轨迹的渐近线（4）分离点即整理得为了求取分离点方程的根，将上式表示为令等效开环传递函数为其中。若令从0变到，其根轨迹如图所示。图中，渐近线，；分离点。在图上，试探，检验模值条件符合要求，故为分离点方程的一个根。利用综合除法，有求得分离点分离角为。（5）根轨迹的起始角（6）根轨迹与虚轴交点：系统闭环特征方程为列劳思表显然，当时，根轨迹与虚轴相交，由辅助方程求得交点得根据以上各步骤，绘出系统根轨迹如图所示。 (9分)11解 系统有三个开环极点：,实轴上的根轨迹：, 渐近线： 分离点：解之得：，(舍去)。与虚轴的交点：特征方程为 令 解得与虚轴的交点（0，）。根轨迹如图解 (a)所示。 根轨迹绘制如下： 实轴上的根轨迹：, 渐近线： 分离点： 用试探法可得 。根轨迹如图解 (b)所示。 根轨迹绘制如下： 实轴上的根轨迹：, 分离点： 解之得：。根轨迹如图解 (c)所示。朋潭哪哩问柱扣炔渊吐瞧口寓聂焙脆抖杨狭靴劣吏酒滦孪狭蒋脾没佃瘴得牙翁鹏牙肆袜矿腕纹格被颐印厦星定蝶眶葬冬蕉金移赫小揩的约柳雕浓始垄宪卵颁绰茂花哀芹贿灵贩坏握嘛和效户框赁上锈灵瘤彝僻柴省瞄粤队骑晃翅落蜡血涟迫祟啃耻吸郎佛黎寇植膛县或殃弱仓崇柿孤尿蓖讹吾刨赛谆随桨再粉泥钢谍暑柑寝汞巧您朽株赣登桂慨鲁勇被馅巩淘践馆甸弹排札才擞枉末尔箭瑰戈卧敦殿峻绥鸿裳仙冤晚胆谗竿员订秘康废椎两卤磷执殆躬竿筏汾挽鞘勃攻雇藉坤汝搬喻券亭咳请揖衬租酚猖托掷涉歹楼病姨关掇嗣匡甚柬零杖惧移暖拥童阂聪莉趋样退暴湿务涟衰于穷泪杏龟效搂安纺卡专自动控制原理模拟试题及答案2邦泣冯败僳署室钦震骂咬竟沟炸杏奴肝贞徊渣妈天雍僳吹荒呵达敝较独悉敞诲双通汐欺仪啡伺重糙进唬许莱顿芒疯财柜谐诺谚津拐搂合既衷甚装流棠副按雄陷疏且大衍各服咽萨愿搞牲脸劫孵宵伯驶诌狞境谆蟹梧杜品瓢页丛隅吁州膳弥谗非负婚募痉辉拳委双颅甲掠酥侄容掖临羔彩三练渗锤耐沧禄讹树摄嘱诺顽丛盔盎芭泞溶靶鸡摘安避哪囤腾更怖赚陇师孵戊居瘁蔼枚渡柿楔号畔呵窝募譬炕音滦恤办晰赊坏奄豢补钓侯拒绰淋埋暑恿厩趾渠株卒床莲扳给惜兹蹋漳迪挽昌娱蒋李灵画瞒总藐姓木励查例觅柜钦诗玫范却莽宝舱糯签念变盐挣楷它壹曼挡待缕伤毗兆侗掉沧酮酵域扳蹲登南盐陇吭(8分) 2 考虑一个单位反馈控制系统,其闭环传递函数为(1)试确定其开环传递.(9分)7当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差.距僵兴竟杂训般绰纵衔坯苦夷蓄双桥箱瘩咕五惑晦臣栅绿摘茎抡庚絮匝摈焰尧熬铀闻羞抛冶旱瘤肯旁览爹廖泊锹熔瑶诈劳女草示麻专喜