昆明理工大学自控复习题

1、昆明理工大学 2012-2013学期 自动控制原理 考试复习题一、填空（30分）1. 自动控制系统的功能和组成多种多样，因而自动控制系统有多种分类方法。按其 可以分为线性系统和非线性系统，非时变系统和时变系统；按系统参考输入变化规律可分为 、 和 等。2. 在工程控制系统中，反馈是指控制系统的 返回到输入端，与参考输入量信息进行综合，系统利用综合量进行自身调节。反馈有 和 之分。3. 自动控制系统的数学模型指的是描述系统运动特性的数学描述。我们学习的动态物理系统的数学模型有 、 和 等表达式描述形式，还有方框图和 等图形化描述形式。4. 描述函数法是分析非线性系统的 的图解方法。应用描述函数法

2、可以分析某些非线性系统的工作状态，确定自振的频率和振幅。但不能用于分析非线性系统的 。5. 校正装置串联在系统 中的连接方式称为串联校正。校正装置接在系统的局部反馈通道中的连接方式称为 。6. 已知无源校正装置的传递函数为，可以判断该校正装置为 校正装置。7. 系统结构图的等效变换原则是： 。 8. 传递函数互为倒数的最小相位环节，其对数幅频曲线关于 线对称，对数相频曲线关于 线对称。 9. 极坐标图中的 对应于对数坐标图上的线。 相位穿越频率是指在这一频率处的相位为 。 相位裕量在 处测量。 10. 若开环系统的分母多项式最高次幂为，分子多项式最高次幂为，则可知在绘制闭环系统根轨迹时，根轨迹

3、有条 ，对称于实轴，根轨迹渐近线有 条。 11. 所谓 就是这样的极点，该极点最靠近虚轴，其附近没有闭环零点，且其它极点到虚轴的距离是该极点到虚轴距离的5倍以上 12. 已知阶跃函数， 阶跃幅度，其拉氏变换为： ，其变换为： 13. 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。 14. 控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是，二阶系统传函标准形式是15. 在经典控制理论中，可采用、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。16. 控制系统的数学模型，取决于系统和 , 与外作用及初始条件无关。17. 线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 ，横坐标为 。18. 自动控

4、制系统的性能指标有 、 、 。19. 传递函数与系统的 有关，而与 的变化无关。20. 决定二阶系统暂态性能的主要参数是 , 通常希望它的取值范围为 。21. 减小系统稳态误差的方法有 、 、 22. 具有n个开环极点的系统有 条根轨迹，且这些根轨迹 于实轴23. 反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。24. 复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。25. 两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为，则G(s)为 （用G1(s)与G2(s) 表示）。26. 典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率

5、，阻尼比 ，该系统的特征方程为 ，该系统的单位阶跃响应曲线为 。27. 若某系统的单位脉冲响应为，则该系统的传递函数G(s)为 。根轨迹起始于 ，终止于 。二、 简答题（每题6-7分，共40-45分）1. 求图所示系统的传递函数。2. 减小或消除系统稳态误差的措施与方法有哪些？3. 设系统闭环传递函数 ，试求： （1） ； ；时单位阶跃响应的超调量、调节时间及峰值时间（2） ；和；时单位阶跃响应的超调量、调节时间和峰值时间。（3） 根据计算结果，讨论参数、对阶跃响应的影响。（6分） 4. 写出下图所示系统的传递函数（结构图化简，梅逊公式均可）。5. 设典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，试

6、确定系统的传递函数。6. 写出下图所示系统的传递函数（结构图化简，梅逊公式均可7. 设某线性系统的特征方程为: ，试判断系统稳定性。8. 已知系统开环传递函数的一般表达式为： 其中，为开环传递函数的零点，为开环传递函数的极点，为根轨迹增益。试写出根轨迹方程的幅值方程与相角方程。9. 已知某二型最小相位系统的开环幅相频率特性如下图所示。试判断闭环系统是否稳定。 10. 设开环离散系统如下图所示，试求开环脉冲传递函数。(已知 11. 自动控制系统中常见的典型非线性特性有哪些？其中哪些是可利用的？ 三、 绘图、分析及计算（两题20-30分）1. 试绘制如下图所示系统以为参变量的根轨迹。 2、已知某单位反馈系统的开环传递函数为:（1）绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）（2）确定使系统满足的开环增益的取值范围。（7分）3、已知系统开环传