自动控制原理试题及答案(15)

1、课程教学大纲编号： 100102课程名称：自动控制原理 学分 4.5试卷编号：100102047考试方式： 闭卷考试考试时间： 120分钟满分分值：100组卷年月： 2000/5组卷教师：向峥嵘审定教师；陈庆伟一.(10分)选择题1 下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位的有( 1 _Ts (3) s 1 (T；s 1)(3s 1)(2s 1)s 2(1)S_1(5s 1)(2s 1)(4)4-1s(s 2)(s 5)2 增大系统的开环增益(1)精确度减低；(3)稳定性提高；(5)稳定性不变。3有一电网络，其传递函数为Gc(s)二(5) s(s 3)(s-2)k的值，使系统(2)精确度提高

2、；(4)灵敏度提高;)；)；罟，若此网络作为超前校正环节使用，则其系数必须符合(1): 0 (2): =0)；(3)-任意(4)0 ： ： : 10.35,则系统的阶跃响应为()；4若二阶系统的阻尼比为(1)等幅振荡；(2)衰减振荡；(3)振荡频率为的振荡；一阻尼振荡频率-'d作衰减的振荡；(5)d ：n5.若系统的微分方程为x°(t) 0.2x0X02(t) 4人仇)=0它是()；(1)线性系统；(2) 线性定常系统；(3)非线性时变系统；(4)非线性系统.二.(10 分)系统的结构如图,若已知6c(t) 10c(t)二20e(t)20b(t) 5b(t) = 10c(t)

3、,且全部初始条件为零,试求传递函数C(s) R(s)及E三.（10分）设有一闭环系统的传递函数为(s)n2 ,为了使系统对阶跃输入响应s +2SC0n + n有约5%勺超调量和2秒(厶=0.05)的过渡过程时间,试求 和 n的值等于多大？四. (5分)设单位负反馈系统的开环传递函数G(s) 4,求这个系统的单位阶跃响应。s(s+5)五. （10分）设单位负反馈系统的开环传递函数G(s) =(s 2)(s 4)；s2 g25)，试用劳斯判据确定k为多大时，将使系统振荡，并求出振荡频率。六. （10分）单位负反馈系统的闭环传递函数(s)= 吧.“s b。,若系统为)有静差ans +as + a0系

4、统,(b) 阶无静差,(c)二阶无静差，丫s)的系数应分别满足什么条件.七. （10分）对于图示系统,当r(t)=4 6t, n（t） - -1（t）时，试求:1. 系统的静态误差；2. 要想减小关于扰动n(t)的静差，应提高系统中哪一部分的比例系数，为什么？八. (15分)设单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)2,试绘制该系统的s(s + 4)(s +2s+4)根轨迹图，确定使系统稳定的临界k值.九. (5分)已知某系统的开环传递函数为G(s)二10s(s 1)(s 10)求增益裕度和相位裕度十.(15分)某单位反馈系统的开环传递函数为G0(s)-ks(s 0.5)系统希望对数幅频特性曲线

5、如图,试求:1.保持校正前后稳态误差不变的k值;2.校正装置的传递函数Gc(s);3.校正后系统的相位裕度课程教学大纲编号： 100102课程名称：自动控制原理学分 4.5考试方式： 闭卷考试考试时间:120 分钟组卷年月： 2000/5组卷教师：向峥嵘试卷编号：100102047满分分值：审定教师；陈庆伟(10分)选择题1 下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位的有(1 -Tss 1(2)(3)-(T；s 1)(3s 1)(2s 1)s 2);(1)(5s 1)(2s 1)4s +1(4)- s(s 2)(s 5)2 增大系统的开环增益(1)精确度减低；(3)稳定性提高；(5)稳定性不变

6、。(5) s(s 3)(s-2)k的值，使系统(2)精确度提高；(4)灵敏度提高;);3有一电网络，其传递函数为GJs)二Ts 1菁，若此网络作为超前校正环节使用，则其系数：必须符合(1): 0 (2): =0)；(3)-任意(4) 0 ： ： ： 14若二阶系统的阻尼比为0.35,则系统的阶跃响应为();(1)等幅振荡；(2)衰减振荡；(3)振荡频率为 n的振荡；一阻尼振荡频率-'d作衰减的振荡；(5) n5.若系统的微分方程为xo(t) O.2xo x)2(t) 4xKt) = 0它是()；(1)线性系统；(2)线性定常系统；(3)非线性时变系统；(4)非线性系统.二.(10 分)

7、系统的结构如图,若已知6c(t) 10c(t)二20e(t)20b(t) 5b(t)二10c(t),且全部初始条件为零,试求传递函数C(%(s)及E(%(s).三.(10分)设有一闭环系统的传递函数为(S)二为了使系统对阶跃输入响应有约5%勺超调量和2秒= 0.05)的过渡过程时间,试求和的值等于多大？四 （5分）设单位负反馈系统的开环传递函数G（s）二4s（s 5）求这个系统的单位阶跃响应设单位负反馈系统的开环传递函数G(s)2,试用劳斯判据(s + 2)(s + 4)(s +6s + 25)确定k为多大时，将使系统振荡，并求出振荡频率。六. (10分)单位负反馈系统的闭环传递函数(s)=

8、吧. 恥 b° ,若系统为)有静差ans +as + a0系统,(b) 一阶无静差,(c)二阶无静差，"s)的系数应分别满足什么条件.七. （10分）对于图示系统,当r(t) =4 6t,n(t) = -1(t)时，试求：3. 系统的静态误差；4. 要想减小关于扰动n(t)的静差，应提高系统中哪一部分的比例系数，为什么？八. （15分）设单位负反馈系统的开环传递函数为 根轨迹图，确定使系统稳定的临界k值.九.(5分)G(s)匚2s(s 4)( s 2s 4)试绘制该系统的已知某系统的开环传递函数为G(s)二10s(s 1)(s 10)求增益裕度和相位裕度十.(15分)某单位

9、反馈系统的开环传递函数为G0(s)-ks(s 0.5)系统希望对数幅频特性曲线如图，试求：5. 保持校正前后稳态误差不变的k值；6. 校正装置的传递函数Gc(s);7. 校正后系统的相位裕度；8.画出校正后系统的相频特性图，并标出稳定裕度的定义课程名称：自动控制原理 学分 4.5教学大纲编号：100102试卷编号：100102047考试方式：闭卷考试满分分值 100考试时间：120分钟一.(10 分)1.(3)(4)2. (2)(4)3.(4)4.(2)(4)5.(4)二 .(10 分)解：有题意有:6sC(s) | 10C(s)二 20E(s)零初始:20sB(s)5B(s) =10C(s)

10、C(s)/ E(s)206s 10103s 5B(s)/ C(s)二H(s)1020s524s 110* 10( 4s 1)(3s5)(4s1)20100(4s 1)12s223s25G(s)s(s 5)(s)42s 5s 44(s 4)(s1)C(s) =1。 G(s)R(s)1 G(s)H(s)E(s)二M(s) B(s) =10R(s) H(s)C(s) = 10r (s) 一 H (s)g(s)E(s)E(s)1010(3s5)(4s1)_ 10(12s 223s5)R(s) -1 G(s)H (s) 一(3s5)(4s 1)20 一 12s223s25三.(10分)= 0.69n =2.17四.（5分）解：41C(s)%(s 4)(s1)仙蔦c(t)=11et六.(10分)k =666.25一 4.06弧度/秒七 .(10 分)(a) a ° = bo = 0(b )a 0 = b 0(c)a0 =bo 及 a1 二m八.（10分）解：e ss二 e ssr e ssne ssr=lim sE r (s )e ssn二 lim sE n(s)s_0=lim s *s_0e ss提高k1k k 21(£1)(s1)k2k 1k 21(1S 1)(s1)的值可减小扰动对系统误差的影响九.(15分)(1)k =