河北工程大学大学自控考题.doc

河北工程学院 2005 2006学年第 一 学期期 考试试卷 （ A ）卷一、 已知一个系统由如下方程组组成，试绘制该系统的结构图（分），并求出闭环传递函数（分）。（共1分）二、单位负反馈系统的开环传递函数为：，试求增益K 的稳定域（分），若要求系统的特征根全部位于垂线s=-1之左侧，试问K值的允许调整范围（分）。（共分）三、设图所示系统的单位阶跃响应曲线如图所示，试确定参数、和a的数值。（15分）C(s)（s）图：系统结构图t(s)2.01.61.20.80.402.18h(t)1.002.00图：单位响应曲线四、某系统开环传递函数为，试作系统闭环根轨迹。（分）五、最小相系统对数幅频渐近特性如图3所示，试确定系统传递函数。（分）0100w-60dB/dec-40dB/dec-20dB/dec20dB/dec0.12053040图：某系统对数幅频渐近特性曲线六、设单位反馈系统开环传递函数为：试设计一个无源超前校正网络，使已校正系统的相角裕度不小于，截止频率不低于(rad/s)。（分）河北工程学院2005 2006学年第 一 学期期 考试试卷 （ B ）卷一、系统的微分方程组如下：式中，均为正常数，试建立系统结构图，并求出传递函数。（15分）二、设单位反馈系统的开环传递函数为：要求系统闭环稳定。试确定k和T的范围。（15分）三、图1是飞机自动控制系统的简单结构图。试选择参数 K和，使系统的，并讨论系统在单位阶跃作用下的各项性能指标。（15分）_C(s)R（s）K四、设系统如图2所示，求：（1）画由变化时系统根轨迹。（2）求系统呈欠阻尼的开环增益范围。（3）根轨迹上标出系统最小阻尼比时闭环极点。 图2：系统结构图（20分）五、已知最小相位系统的近似对数幅频曲线如图3所示。写出系统开环传递函数。（10分）-20dB/dec40dB/dec4003.16-20250图3：系统的近似对数幅频曲线六、设单位反馈系统开环传递函数为：在r(t)=t信号作用下稳态误差，试设计一个无源超前校正网络，使已校正系统的相角裕六、设单位反馈系统开环传递函数为：在r(t)=t信号作用下稳态误差，试设计一个无源超前校正网络，使已校正系统的相角裕度不小于，截止频率不低于60(rad/s)。（分）河北工程大学 2007 2008 学年第 1 学期期 考试试卷 （ A ）卷一、 系统微分方程组如下： 其中：为输入，c为输出，均为常数。试建立系统的动态结构图并求传递函数及。（本题15分）二、系统特征方程如下，用劳斯判据确定系统正实部根的个数。要求：作出劳斯表（本题8分）三、如图所示系统，求1、当时，系统的静态误差。 2、当时，系统的静态误差。 3、若要减少，应如何调整？ 4、如分别在扰动点之前或之后加入积分环节，对有何影响？（本题15分）N(s)C(s)_E(s)R(s)四、某系统开环传递函数为：，作系统闭环根轨迹。提示：分离点为0.46,-2.22。（本题15分）五、单位反馈系统的开环传递函数为：，确定使相角裕度等于的a值。（本题10分）六、一单位负反馈的开环对数幅品渐进曲线如图所示，要求：1、写出系统开环传递函数。2、判别闭环系统的稳定性。3、将幅频向右平移10倍频程，讨论对系统阶跃响应的影响。（本题15分）-40dB/dec-20dB/dec-40dB/dec-20dB/decw/s-120lg|G(jw)|/dB410.200.1七、单位负反馈系统的开环传递函数为：（本题15分）设计一个校正网络，使系统的相稳定裕度不小于，截止频率不低于50 rad/s。八、1、写出继电特性的描述函数。2、简述确定自激振荡的方法（本题7分）考试试卷标准答案及评分标准专用纸A( )卷 2007 / 2008 学年第 1 学期 课程 自动控制原理 班级 自动化05-14 闭卷 姓名 赵奇 一、（15分）_ncrK0K1二、（10分）第2行第1项为零，用(s+1)乘以原特征方程，得新的特征方程第1列变号2次，具有2个正实部根。三、（20分）系统开环传递函数为： 1、2、3、增加可同时减少由阶跃型输入所产生的稳态误差；增加只对减少阶跃输入所产生的稳态误差有效。4、在扰动点之前的前向通道中加入积分环节，可使系统成为一阶无差系统，利于提高系统的稳态指标；在扰动点后的前向通道加积分环节，对减少扰动作用下的稳态误差无效。四、（15分）1、4条根轨迹2、（0，1），（-，-1）是根轨迹3、渐近线4、分离点5、分离角6、起始角7、与虚轴交点五、（10分）相角裕度 六、（20分）1、，当时，得K=2，系统开环传递函数为：。2、在20lg|G(jw)|0区域内相频曲线对线无穿越，闭环系统稳定。3、平移后系统传递函数为：，所以阶跃响应的调节时间为原来的1/10。所以超调量不变。七、(15分)1、原系统的截止频率为44.16 rad/s，相稳定裕度为：截止频率和相稳定裕度均不满足要求，须加入串联超前校正。2、校正网络产地函数为：3、取校正后系统的截止频率 rad/s，相角裕度则，计算得：a=4.4;T=0.01;K=0.64校正后系统的截止频率为，相角裕度，满足要求。八、（7分）1、2、系统中如有近似于正弦形式的振荡，它的参数可由和曲线的交点来确定，振幅X0的值由曲线求出，而振荡频率w0的值可由曲线求出。考试试卷标准答案及评分标准专用纸A( )卷 2007 / 2008 学年第 1 学期 课程 自动控制原理 班级 自动化05-14 闭卷 姓名 赵奇 一、（15分）_ncrK0K1二、（10分）第2行第1项为零，用(s+1)乘以原特征方程，得新的特征方程第1列变号2次，具有2个正实部根。三、（20分）系统开环传递函数为： 1、2、3、增加可同时减少由阶跃型输入所产生的稳态误差；增加只对减少阶跃输入所产生的稳态误差有效。4、在扰动点之前的前向通道中加入积分环节，可使系统成为一阶无差系统，利于提高系统的稳态指标；在扰动点后的前向通道加积分环节，对减少扰动作用下的稳态误差无效。四、（15分）1、4条根轨迹2、（0，1），（-，-1）是根轨迹3、渐近线4、分离点5、分离角6、起始角7、与虚轴交点五、（10分）相角裕度 六、（20分）1、，当时，得K=2，系统开环传递函数为：。2、在20lg|G(jw)|0区域内相频曲线对线无穿越，闭环系统稳定。3、平移后系统传递函数为：，所以阶跃响应的调节时间为原来的1/10。所以超调量不变。七、(15分)1、原系统的截止频率为44.16 rad/s，相稳定裕度为：截止频率和相稳定裕度均不满足要求，须加入串联超前校正。2、校正网络产地函数为：3、取校正后系统的截止频率 rad/s，相角裕度则，计算得：a=4.4;T=0.01;K=0.64校正后系统的截止频率为，相角裕度，满足要求。八、（7分）1、2、系统中如有近似于正弦形式的振荡，它的参数可由和曲线的交点来确定，振幅X0的值由曲线求出，而振荡频率w0的值可由曲线求出。考试试卷标准答案及评分标准专用纸A( )卷 2007 / 2008 学年第 1 学期 课程 自动控制原理 班级 自动化05-14 闭卷 姓名 赵奇 一、（15分）系统结构图：c(t)r(t)n1(t)_K1K2n2(t)传递函数：