自动控制原理答案.doc

2006-2007（A）卷答案一、稳快准一对靠得很近的零极点扰动作用点之前的前向通道快速性（也可答截止频率）克服非线性因素影响（也可答快速性）二、BBADA三、对对对对错四、第一图注：题目较简单，可一步写出结果，也可以采用框图的等效变换第二图五、Bode图如下： 图中：转折频率标注正确得1分；基准斜率标注正确得1分；各段斜率绘制正确各得1分，截止频率正确得1分以上两种方法任选一种。求相角裕度：2分不要求求出最终结果。六、（）设（）1分PI限幅影响：）限幅时为开环，偏差不起作用；1分）反号，PI退饱和，n出现超调；1分）可能使系统收敛于极限环（或对系统的稳定性有好处）1分（）实质：用偏差控制偏差2分特点：）对反馈环内的前向通道上的扰动有调节作用分）精度取决于给定精度与反馈检测的精度分七、（），系统临界稳定（分），系统稳定（分），增加，阻尼上升，相对稳定性增强（分）。（）增加，阻尼上升，超调量下降（分），自振频率不变（1分），调节时间下降（1分）。（）系统为I型（分）。（分），（分），增加，稳态误差增加（分）。八、（）根轨迹图：3分（）num=1,1; den=1 5 6 0; (1分) rlocus(num,den); (1分)九、正确绘图：分。2006-2007（B）卷答案一、填空题（每空2分，共10分）1.控制系统的基本控制方式有反馈控制、开环控制与 复合控制 。2.采用超前校正时，截止频率会（上升、下降） 上升 。3.超调量反映系统的 过渡过程平稳性（或相对稳定性） 。4.已知系统的传递函数为，当输入为时，其输出为， 则T = 秒，A = 。二、求图示系统的传递函数。（10分） 注：也可用结构图等效变换的方法。三、电子信息专业做第题，自动化专业做第题。（10分）1.已知系统的特征方程如下，应用劳斯稳定判据判定稳定性。劳斯表：（4分）第一列元素不变号（分），故系统有纯虚根（分），临界稳定（分），属不稳定（分）。线虚根：。（分）2.设二阶非线性系统，判定系统奇点的类型并给出Matlab仿真程序。求奇点：令,奇点为(0,0)。线性化：%dqxe.m 0.5分t=0:.1:10; 0.5分x0=0,1; 0.5分t,x=ode23(dqx,t,x0); 0.5分plot(x(:,1),x(:,2); 0.5分%dqx.m 0.5分function dx=dqx(t,x) 0.5分dx1=x(2);0.5分dx2=-x(1)*x(2)-x(1); 0.5分dx=dx1,dx2;0.5分四、已知渐进对数幅频特性曲线如图所示，求开环传递函数，并求截止频率、相角裕度。（16分）101202040- 20- 60- 405由图可知，开环传递函数中包含一个积分、两个惯性和一个比例环节。（分）故有：（分）由图有：，故K。（3分）求截止频率：（分）求相角裕度：（分）五、试比较二阶系统引入测速反馈与比例微分环节时对系统的影响。（14分）比例微分环节K值不变的情况下，不改变系统的稳态精度（分），但可在满足动态性能指标的情况下，提高K值的可选范围（分）；可单独调整系统的阻尼系数（分），根据需要调节微分时间常数。可在提高快速性的同时，降低超调量（分）；提供附加的零点（分），零点越靠近虚轴，对系统的影响越强烈（分）；影响系统的中频段，可在提高截止频率的同时，提高相角裕度（分）。测速反馈斜坡输入作用下系统的稳态误差会增大（分）；可单独调整阻尼系数（分），不提供附加的零点（分）；提高系统对内回路扰动的调节能力（分），提高系统的快速性（分）；降低性能指标对参数的敏感度（分），提高系统的鲁棒性（分）。六、已知系统的开环传递函数为，绘制概略根轨迹。（14分）极点：p1=0,p2=-1,p3=-2（分）实轴上的根轨迹：-,-3,-2,-1（分）渐进线：倾角（分）交点坐标（分）分离点：估算，（分）与虚轴交点：（分）正确绘图：分七、设有零阶保持器的离散系统如图所示，采样周期T10，K = 1，试求：（14分） 1）系统的闭环脉冲传递函数；（6分）2）判定系统的稳定性；（4分）3）说明零阶保持器及采样周期T对系统的影响。（4分）系统开环脉冲传递函数判定稳定性：特征式（分），利用朱利判据（分）故系统稳定（分）。注：也可用特征根或劳斯判据。零阶保持器：）低通特性，恢复连续信号（分）。）相角滞后与时间滞后（分）。采样周期T：）足够小，满足抽样定理（分）。）T越大，稳定性与动态性能变差（分）。八、利用集成运放组成PID控制器，给出带输出限