2010-2011-1自动控制原理A卷

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
一、控制系统的方框图如图1所示，试求该系统的闭环传递函数()
/()C s R s 。

如用框图化简
法，请画出关键化简步骤；如用信号流图法，请写出详细步骤。

（共10分）
图1
二、控制系统的方框图如图2所示，若系统调整时间 1.8(2%)s t s =∆=，超调量30%p σ≤，
参数K 、该如何设置？（ 共10分）
图2
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
三、单位负反馈系统的开环传递函数为
()(1)(51)
K
G s s s s =
++
当输入信号()2r t t =+时，要使系统稳态误差()0.1ss e ∞≤， K 如何取值？（ 共10分）
四、系统框图如图3所示，其中1212,,,K K T T 均为已知量，要使系统为II 型，求d K 的值。

已知误差1()()()e t r t c t =-。

（ 共10分）
图3
五、已知负反馈系统的开环传递函数为
2
()( 1.41)
k
G s s s s =
++ 绘制以k 为参数的根轨迹图，并确定系统有振荡响应时，k 的取值范围。

（共15分）
六、已知最小相位系统的Bode 图如图4所示，确定系统的开环传递函数，并用Nyquist 稳定判据判断该
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
系统的稳定性。

（共15分）
图4
七、单位负反馈系统的开环传递函数为
100
()(1)(0.11)
G s s s s =
++
绘制()G s 的Bode 图，并通过频域分析，从串联超前校正、串联滞后校正和串联滞后-超前校正中选择合理的串联校正方式，使系统满足下述要求：
（1） 相位裕度达到60γ=
；
（2） 系统剪切频率不小于1rad/s 。

（共10分）
1
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
八、非线性系统的框图如图5所示，试用描述函数法分析系统的工作状态，已知：
图5
（1） 非线性环节的参数为：1,3a b ==； （2） 非线性环节的描述函数为：
())N A A a =>； （3） 线性环节的传递函数为：8
()(1)(2)
G s s s s =
++。

（共10分）
九、已知线性离散系统的框图如图6所示，试分析系统的稳定性，已知T =1s 。

图6
()G s
a -a
b -b。