自动控制原理题库3(带答案).doc

天津中德职业技术学院电气与能源学院班级 姓名 学号 自动控制原理题库试卷3答案注意事项：1、本试卷共 4 页，满分为 100 分，考试时间为 90 分钟。 2、答题时请使用蓝、黑钢笔或圆珠笔，不得使用红颜色墨水笔。除特殊要求外不得使用铅笔。题 目一二三四五六总 分分数核对得 分阅卷人一、单选题：（每题 2分，共16分）分数1、在调温设备中，如果要满足条件：当温度低于18时加热器接通， 当温度高于22时加热器关断时，选用哪种控制器？（ D ）A、P调节器 B、PI调节器 C、PD调节器 D、两点调节器2. 开环控制系统的的特征是没有（ C ）A、执行环节 B、给定环节 C、反馈环节 D、放大环节3、关于传递函数的特点，下列说法错误的是（ D ）A、传递函数只取决于系统的内部结构和参数，与其他无关。B、通过对传递函数的推导，可以研究系统的动态特性。C、传递函数的表达式为：Ws=Uc(s)Ur(s)。D、传递函数中输入量与输出量一定为同一物理量。4、某典型环节的传递函数是，则该环节是（ C ）A、比例环节 B、积分环节 C、惯性环节 D、微分环节5、某环节的传递函数是，则该环节可看成由（ B ）环节并联而组成。A、积分、比例、滞后 B、微分、比例、惯性 C、微分、比例、滞后 D、微分、比例、积分6、一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量g为（ C ）A.015 B.1530 C.3060 D.60907、在下列调节器中，哪一个是滞后校正（ A ）A、PI调节器 B、PD调节器 C、P调节器 D、D调节器8、在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（ D ）班级 姓名 学号 A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段C.使系统的稳定性能得到改善 D.使系统的稳态精度得到改善二、填空题：（每空2分，共24分）1、衡量系统的标准是：稳定性、准确性、快速性。分数2、输出量参与了输入控制的系统为 闭环控制。3、在采用频率特性法对系统进行分析和设计时，通常以频域指标为依据，开环频域特性指标主要有 剪切频率、相位稳定裕量。4、对控制系统的校正按相位分有滞后校正、超前校正、滞后超前校正。5、在开环对数幅频特性的三个频段中，低频段决定了系统的 准确性，中频段决定了系统的 稳定性，高频段决定了系统的_快速性。三、简答题：（共10分）1、闭环控制系统的基本结构？（4分）分数2、给出下列系统结构的等效变换（3分） W（s）1W（s）3、哪种要求下使用PI、PD调节？（3分）系统精度要求比较高，环境比较好的用PI调节； 如果外界干扰比较多，但对精度要求不高的用PD调节。四、计算题：（每题 5 分，共 10 分）已知f1（t）=1，f2（t）=t2，f3（t）=e-2t。用运算定理及查表分数方法，分别求出下列f（t）的象函数F（s）。1、ft=f1+2f3F1s=1s F3s=2s+3（2分） Fs=1s+2s+3（3分）2、ft=f2(t)+f3(t)dtF2s=2s3 F3s=2s+3（2分）Fs=s2s3+1s(s+3)=2s2+1ss+3（3分）序号原函数象函数班级 姓名 学号 1123五、求下列电路的传递函数，并写出求解过程（每题 8 分，共 16 分）1、分数R1R2UrsUcsL设流过R1、L、R2的电流为I(s) Urs=IsR1+Ls+R2 （2分） Ucs=IsR2 （2分） 传递函数： Ws=Uc(s)Ur(s)=IsR2IsR1+Ls+R2=R2R1+Ls+R22、-+RR1C1UrsUcs本题中zrs=Rzfs=R11C1sR1+1C1s=R1R1C1s+1（2分）所以：Ws=-zf(s)zr(s)=-RR11R1C1s+1（4分）班级 姓名 学号 六、综合题：（共 24分）1、判断下列典型电路属于那种典型环节，并分析其输入输出时域特性。分数(1)、（6分）R1R2urtuct比例环节（2分） 输入：输出：（2分）比例环节能成比例的响应输入量的变化，输出跟踪输入变化，既不超前也不滞后，比例系数Kp1，输出信号相对输入信号放大；Kp=1，输出信号保持输入信号。（2分）(2)、（8分）urt-+RCuct微分环节（2分）tUc(t)Ur(t)（3分）标注出那条线是输入，哪条线是输出（2分）此处不限于输入方波的情况。微分环节输出量与输入量变化率成正比，与Kd常数成正比（与微分时间常数Td成反比）。（3分）2、画出下列传递函数的频率特性图,并对其性能进行简单分析（10分）。Ws=100s0.1s+1对数幅频相频特性图如下：L()602040110-200-20dB-40dB60-90-45-180()rad/srad/s（4分）如图所示，相频特性图中=+低频段：本系统增益为40dB，放大倍数为100，系统精度较高；中频段：系统工作频率为10rad/s，穿越斜率为-40dB，相位裕量接近0，因此系统稳定性不