自动控制原理1评分标准.doc

山东农业大学考试专用注考试期间试卷不允许拆开。第1页共7页自动控制原理试卷参考答案（课程代码BB024029）考试方式闭卷考试时长100分钟一、填空题（每空2分共20分）1、无差度，开环增益2、全部位于S的左半平面（或特征根的实部全部小于0）3、大，大4、其实部的长度与其他的极点的实部长度相差5倍以上5、幅值裕度，相位裕度6、并且COCO7、0DB线二、分析计算题共80分1、（10分）解一个独立回路（1分）010SSKLA特征式（1分）SKA有4个前向通路（4分）各前向通路余子式（1分）123A传递函数为41100SISKPSGSAA1234,01,10SPSSPKAA山东农业大学考试专用注考试期间试卷不允许拆开。第2页共7页（3分）210SSK2、（12分）解系统的闭环传递函数为，（2分）所以，。（1分）由得。（2分）15PM由得。（2分）因此，。（1分）此时，（2分）取2，则，取5，则。（2分）3、（10分）解传递函数。（1分）（5分）由辅助多项式求导得。（2分）由辅助多项式得，不稳定的根的个数为3个。（2分）4、（10分）解山东农业大学考试专用注考试期间试卷不允许拆开。第3页共7页系统闭环特征方程为故系统稳定（2分）阶跃输入对I型系统引起的稳态误差为（2分）（2分）干扰对系统引起的稳态误差为（2分）系统稳态误差为（2分）5、解（本题10分）1绘制系统的根轨迹1根轨迹有3条（1分）2根轨迹的起点分别为系统的开环极点0，1，5。无开环零点，根轨迹的终点在无穷远处。（1分）3根轨迹的渐近线与实轴的交点为101523NMIJJPZ根轨迹的渐近线的倾角为（2分）213052KKKNM4实轴上的根轨迹（1分）,51,0和5分离点31IISP山东农业大学考试专用注考试期间试卷不允许拆开。第4页共7页整理得105SS23150S解得237,4由实轴上的根轨迹可以判定点不是根轨迹上的点，点是根轨迹的分离点。12S（1分）6根轨迹与虚轴的交点闭环特征方程为即50GKS32650GSSK将SJW代入闭环特征方程32JJJ整理得解之得23605G12,32,305G为根轨迹的起点,舍去所以根轨迹与虚轴的交点为，对应的根轨迹增益为30。（2分）5SJ综上绘制系统的根轨迹根轨迹图如下（2分）2015105051015105051015ROOTLOCUSREALAXISIMAGINARYAXIS51026、解1（本小题8分）5JJ山东农业大学考试专用注考试期间试卷不允许拆开。第5页共7页由BODE图所示，低频段的斜率为40DB/DEC，那么开环传递函数中有两个积分环节即，在第一21S个转折频率W1处，斜率变为20DB/DEC，即此处的叠加的转折斜率为20DB/DEC，那么开环传递函数中含有一个一阶微分环节，即，在第二个转折频率W10处，斜率变为1ST160DB/DEC，即此处叠加的转折斜率为40DB/DEC，那么开环传递函数中含有两个一阶惯性环节，设开环增益为KO，那么开环传递函数可表示为，221,0TS2210OOKSGS（4分）由BODE图可知（2分）2316316K20LG0OOGJ即解得KO3013，代入开环传递函数得（2分）2210OSS2（本小题5分）由BODE图可知316C（2分）180ARCTN2ARCT80374OOOOCC求相频曲线与180度线的交点处G即解得（1分）11ARCTN2ARCT80OOG9G那么（2分）8940L5GGLADB7、解（本题15分）1（2分）020LIM1LI1K01SSOSEERSG所以，取山东农业大学考试专用注考试期间试卷不允许拆开。第6页共7页2（1分）10G31648890ARCTN75OOOOCCSBDE由开环系统的图可知且中频段斜率为40DB/DEC，可以采用相位超前校正设计校正装置。3相位超前角（1分）45173OOOM4低频衰减率（2分）SINSI502O5确定校正后的截止频率（2分）2100LG2L471CCC，解得6确定校正装置的两个转折频率（3分）121223894123G05894MCCCCCTTSSSK那么校正装置为串联增益补