自动控制原理期末考试复习题及答案

1、一、填空1.线性恒定连续控制系统根据其输入变量特性可分为定值控制系统、跟踪系统和程序控制系统。2.具有传递函数12(s 10)/(s 2)(s/3) 1(s 30)的系统的零点是_-10_，极点是_-2_，增益是_。3.构成框图的四个基本符号是：信号线、比较点、传输链路块和引出点。4.我们称之为一对闭环极点和零点偶极子。5.自动控制系统的基本控制模式包括反馈控制模式、开环控制模式和复合控制模式。6.如果系统的单位脉冲响应已知为，则系统的传递函数为。7.自动控制系统由两部分组成：被控对象和自动控制装置。8.线性系统数学模型的五种形式是微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数、框图和信号流程图。

2、9，相位角条件是确定平面上根轨迹的一个充分必要条件，根轨迹上每一点的根轨迹增益k*的值由振幅条件决定。当n-m2时，开环n极点之和等于闭环n极点之和。10.如果系统的单位脉冲响应已知为，则系统的传递函数为_ _。11.当时比例微分环节的相位是：a90A.B.C.D.12.自动控制的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和准确性。在阶跃响应性能指标中，调节时间反映了快速性，稳态误差反映了稳定性和准确性。13.只有当且仅当离散特征方程的所有特征根都分布在Z平面上的单位圆内，即所有特征根的模都小于_ _ 1 _ _，相应的线性定常离散系统才是稳定的。14.在以下系统中，属于开环控制系统的是d普通

3、数控加工系统A.电炉箱恒温控制系统b .雷达跟踪系统C.水位控制系统d .普通数控加工系统15.单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的稳态误差，则：b .表示系统输出信号的稳态值为1这意味着该系统是0型系统b表示系统输出信号的稳态值为1C.意味着系统没有输出信号d表示系统具有相对较高的开环增益16.在单位斜率信号的作用下，一阶系统的稳态误差为t。17.惯性环节的特点是当输入量变化时，输出量不会突然变化，而是按照指数规律逐渐变化。18、工程通常从稳定、准确、良好三个方面来衡量自动控制系统。19.结构不稳定的系统意味着无论系统参数如何调整，系统总是稳定的。20.根轨迹必须与实轴对称，并且有分支。21

4、.最小相位传递函数是指。22.根轨迹必须从开环极点开始，到开环零点结束。23、工程上一般用等m圆和等n圆来分析闭环系统的频率特性。24.控制系统的动态性能指标包括上升时间、峰值时间、最大超调量、调节时间和振荡时间。25.反馈系统的特征方程是，如果系统产生临界振荡，则该值应为K=0。26.表征一阶系统静态特性的参数K/(Ts 1)为_ _ _ _ K _ _，表征动态特性的参数为_ _ _ _ T _ _。27.频率特性曲线通常用三种形式表示，即极坐标图、对数坐标图和对数振幅相位图。28.自动控制的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和准确性。在阶跃响应性能指标中，调节时间反映了这三个方面

5、的快速性，稳态误差反映了稳定性和准确性。29.函数的拉普拉斯变换是，A.B.C.D.39.假设单元反馈系统的开环传递函数为G(S)=1/(S 1)，当r(t )=sin2t时，闭环系统的稳态输出c(t )=_ _。二。综合问题1.找到下图所示电路的传递函数。2.如图所示，给定开环极点和零点的分布，试着画出相应闭环根轨迹的草图。3.最小相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所示。(1)求其传递函数。(2)绘制系统的奈奎斯特图，用奈奎斯特判据分析系统的稳定性。(3)说明系统的稳定性能否由渐近对数幅频曲线直接判断。4.系统的开环传递函数为：G(S)H(S)=100/(10S 1)(2S 1)(0.

6、2S 1)(1)绘制渐近对数幅频曲线。(2)绘制系统的奈奎斯特图，用奈奎斯特判据分析系统的稳定性。闭环控制系统的基本组成是什么？他们各自的角色是什么？6.找到下图所示电路的传递函数。7.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=100/s2 (s 5)。当输入r(t)分别为1(t)、t和t2，且R (t)=1 (t) t2时，尝试计算系统的稳态误差。8.单元负反馈系统的开环传递函数为G(s)=8/s2 (s 2)。当输入r(t)分别为1(t)、t和t2，且R (t)=1 (t) t2时，尝试计算系统的稳态误差。9.系统的开环传递函数为：G(S)H(S)=100/(10S 1)(2S 1)(0.2S 1)(1)绘制渐近对数幅频曲线。(2)绘制系统的奈奎斯特图，用奈奎斯特判据分析系统的稳定性。闭环控制系统的基本组成是什么？他们各自的角色是什么？11.写出下图所示每个机械系统的微分方程和传递函数。在图中，f是输入量(作用力)，x1和x2是位移，其中x2是输出量。12.给定控制系统的结构图，如下图所示，找到系统的传递函数。13.如下设置单元反馈控制系统的开环传递函数，并尝试确定K值的范围以稳定系统。14.给定控制系统的开环传递函数如下，试着画出系统的根轨迹，并标出渐近线、渐近线和实轴的交点。15.如下设置