《自动控制原理》A卷答案(电气工程及自动化专业).doc

山东科技大学20072008学年第一学期自动控制原理考试试卷（A卷）答案及评分标准班级 姓名 学号 题号一二三四总得分评卷人审核人得分一、填空题（每空1分，共15分）1、对自动控制系统的基本性能要求可归纳为三个方面，这三个方面是稳、快 、准。2、对于最小相位系统，开环对数幅频特性的低频区决定了系统的准确性能；中频区决定了系统的快速性能。高频区决定了系统 抗干扰 性能。若要求提高系统的响应速度应选择 超前 校正装置。若要求提高系统抑制噪声的能力应选择 滞后 校正装置。3、某反馈控制的特征函数则该系统的开环极点-5，-0.2，为闭环极点为-10，-2。 4、如下图所示系统的开环放大倍数为 100 ，当输入信号时，系统稳态误差为 4/101 ，当输入信号t时，系统稳态误差为 。5、系统传递函数，其可控标准型为。可观测标准型动态方程为。二、选择题（每题3分，共15分）1、若系统（或元件）的某输入输出的拉氏变换分别为，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（B ）A 在零初始条件下，；B ，描述了系统的全部信息；C 若为单位脉冲响应，则；D G(s)反映了系统本身的固有特性。2、已知系统的状态方程和输出方程为，则系统状态（ A ）。A可控，可观 ；B可控，不可观；C不可控，可观；D不可控，不可观213、非线性系统周期运动如下图，曲线和曲线有两个交点1、2，下列说法正确的是（ D ）A、1对应的周期运动是稳定的，2 对应的周期运动是稳定的。B、1对应的周期运动是不稳定的，2 对应的周期运动是不稳定的。C、1对应的周期运动是不稳定的，2 对应的周期运动是稳定的。D、1对应的周期运动是稳定的，2 对应的周期运动是不稳定的。4、若某系统的Bode图已知，其低频处的幅频特性是一条斜率为的直线，且当时幅值为，相频，则该系统（B）A 是0型系统，开环放大倍数为10； B 是I型系统，开环放大倍数为10； C 是0型系统，开环放大倍数为；D 是I型系统，开环放大倍数为。5、已知系统特征方程，下列说法正确的是（ B ）A系统稳定。B.系统临界稳定。C.系统不稳定。D.无法判断。三、计算题（每题10分，共40分）1、如下图所示系统，其单位阶跃响应曲线h(t)所示，试确定参数k及a。R 解：依题可知 （3分）（1分）（1分）（2分）（1分）（2分）2、系统结构图如下图所示，求系统的闭环传递函数.解（1）：等效变换法：(每步2分)3、采样系统结构如下图所示，其中K=1，T=1s，1）求闭环脉冲传递函数。2）判断系统稳定性。解：1）(4分)(2分)2）系统闭环特征方程为：(2分)特征根 ，在单位圆内，系统稳定。(2分)4、系统的动态方程为，能否通过状态反馈把系统的极点配置在-10，-10处，若可以，求出实现上述极点配置的反馈矩阵K。， ranks=2，系统可控，可以通过状态反馈实现极点配置。（3分）， （3分）（2分）, （2分）四、绘图题（每题15分，共30分）1、已知某系统的开环传递函数为，1）画出以K为参数的闭环系统根轨迹图；2）求出使系统稳定的K值范围。解：开环极点: 渐近线: （2分）实轴上的根轨迹: （2分）分离点: （3分） 与虚轴交点: （2分） 时， 有,得： 单位阶跃响应呈阻尼衰减振荡的k值范围为: （3分）绘图（3分）2、已知单位反馈系统的开环传递函数为，要求：1）绘制概略开环幅相曲线（要求确定起点，终点，与实轴的交点）；2）利用奈氏判据判定系统稳定性（步骤，结论）。3）确定系统的幅值裕度和相角裕度。解：1)起点：，（1分）终点： （1分）与实轴