818自动控制原理B.doc

西安科技大学2008年硕士研究生入学考试试题（B）科目编号：818 科目名称：自动控制原理考生须知：1、 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。2、 答题须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔，用铅笔、红色笔者不给分。3、 答题必须写清题号，字迹要清楚，卷面要保持整洁。4、 试题要随答题纸一起交回。一、填空（每空3分，共30分）1、典型二阶系统极点分布如图1所示，则 无阻尼自然频率 ； 阻尼比 ；图12、已知系统的微分方程式为：，则 。3、设系统开环传递函数为，则 开环根轨迹增益为 ； 静态速度误差系数为 。4、最小相位系统的开环对数幅频特性低、中、高三个频段分别反映的系统性能是： 。5、已知最小相位系统的开环对数幅频渐近特性曲线如图2所示，则系统的开环传递函数为： ，c （可用近似方法求解）。图26、 已知开环幅频特性如图3所示，则相应闭环系统在右半平面的极点数 。图37、已知某采样系统的结构图如图4所示，则C(z)= 。图4二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择正确答案，每题3分，共30分）1、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比 ,则闭环特征方程为：（ ） A、1+M(S) = 0 B、与是否为单位反馈系统有关C、1+N(S) = 0 D、 N(S)+M(S) = 02、已知下列负反馈系统的开环传递函数，在绘制闭环根轨迹时，应按零度根轨迹绘制法则的是：（ ）A、 B 、 C 、 D、 3、单位负反馈系统稳态加速度误差的正确含义是：（ ）A、在 时，输出位置与输入位置的稳态误差B、在时，输出位置与输入位置的稳态误差C、在 时，输出加速度与输入加速度的稳态误差D、在 时，输出加速度与输入加速度的稳态误差 4、以下微分方程中，描述线性定常系统的为：（ ）A、 B、C、 D、5、微分环节的幅频特性，其幅值与频率成：（ ）A、不定关系 B、反比关系 C、正比关系 D、指数关系6、下列关于“动态误差系数法”的描述，正确的为：A、用来研究稳定的系统其动态误差变化的规律；B、用来研究不稳定的系统其动态误差变化的规律；C、用来研究不稳定的系统其稳态误差变化的规律；D、用来研究稳定的系统其稳态误差变化的规律；7、已知系统的传递函数为，其相频特性应为：（ ）A、 B 、 C、 D、 8、线性定常离散系统稳定的充要条件是：（ ）A、系统特征方程的根全部位于Z平面的单位圆内； B、系统特征方程的根全部位于Z平面的单位圆上； C、系统特征方程的根全部位于Z平面的单位圆外；D、与Z平面无关，系统特征方程的根应全部位于左半W平面。9、已知单位反馈系统的开环传递函数为，则其幅值裕度等于：（ ）A、 B、10 C、 D、010、非线性系统相轨迹的起点取决于：（ ）A、初始条件和所加的外作用 B、初始条件 C、系统的结构和参数 D、所加的外作用三、证明（10分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为,的变化范围为0，+），试证明根轨迹的复数部分为圆（要求绘图）。四、简答（每题10分，共20分）1、试写出PID控制器的传递函数，并简要描述PID控制器对系统性能的影响。2、图5为液位自动控制系统的原理示意图，与构成齿轮减速器。系统输入量为，输出量为H0，试说明系统工作原理并画出系统原理方框图。图5 五、计算与分析（每题12分，共60分）1、单位负反馈系统，前向通道由非线性部分（描述函数）和线性部分(传递函数)组成，试确定极限环的类型、振幅和频率。2、单位负反馈系统开环传递函数，试求单位阶跃输入时，闭环系统的上升时间最大超调量百分比3、闭环系统传递函数，输入R(S)=sin10t,输出C(S)=1.1sin(10t-90o),单位阶跃输入时，稳态输出0.9，求系统传递函数。4、 单位负反馈采样系统，开环传递函数，确定系统稳定时值的范