0910年度第一学期《自动控制原理》考卷B卷
自动控制原理考试题及答案b卷
自动控制原理考试题及答案b卷一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 自动控制系统中,开环传递函数G(s)H(s)的极点是系统()。
A. 稳定性的决定因素B. 稳态误差的决定因素C. 动态性能的决定因素D. 稳态性能的决定因素答案:A2. 一个二阶系统,其阻尼比ζ=0.5,自然频率ωn=4rad/s,其过渡过程是()。
A. 欠阻尼B. 临界阻尼C. 过阻尼D. 等阻尼答案:A3. 在控制系统中,若系统开环传递函数为G(s),则闭环传递函数为()。
A. 1/G(s)B. G(s)/[1+G(s)]C. 1/[1+G(s)]D. G(s)/[1-G(s)]答案:C4. 线性时不变系统的稳定性可以通过()来判断。
A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 波特判据D. 根轨迹法答案:B5. 对于一个单位反馈系统,其开环传递函数为G(s),闭环传递函数为T(s),则()。
A. T(s) = G(s)B. T(s) = 1/[1+G(s)]C. T(s) = G(s)/[1+G(s)]D. T(s) = 1/G(s)答案:C6. 根轨迹法中,根轨迹的分支数等于()。
A. 开环传递函数的极点数B. 开环传递函数的零点数C. 开环传递函数的极点数减去零点数D. 开环传递函数的极点数加上零点数答案:C7. 奈奎斯特判据中,系统的开环传递函数G(s)H(s)在复平面的右半部分有P个极点,则闭环系统将有()个极点在右半平面。
A. PB. P-NC. N-PD. N答案:B8. 对于一个二阶系统,其阻尼比ζ=0.5,自然频率ωn=4rad/s,其过渡过程的调节时间大约为()。
A. 2/ωnB. 4/ωnC. 2/ζωnD. 4/ζωn答案:D9. 系统的时间常数τ与系统的自然频率ωn之间的关系是()。
A. τ = 1/ωnB. τ = ωnC. τ = 2/ωnD. τ = ωn^2答案:A10. 对于一个单位反馈系统,其开环传递函数为G(s)=1/s(s+1)(s+2),其闭环传递函数为()。
自动控制原理考试试卷及答案30套
7. (15 分)已知系统结构图如下图所示,试求传递函数
C ( s) E ( s ) 。 , R ( s ) R( s )
答案参见我的新浪博客:/s/blog_3fb788630100muda.html
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自动控制原理试卷 A(4)
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自动控制原理试卷 A(1)
2. (10 分) 已知某系统初始条件为零, 其单位阶跃响应为 h(t ) = 1 − 1.8e −4t + 0.8e −9t (t ≥ 0) , 试求系统的传递函数及单位脉冲响应。 3.(12 分)当 ω 从 0 到 +∞ 变化时的系统开环频率特性 G ( jω )H ( jω ) 如题 4 图所示。 K 表示 开环增益。 P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。 v 表示系统含有的积分环节的个数。 试确定闭环系统稳定的 K 值的范围。 Im Im Im ω →0 ω →0 ω →0 −2 K ω → ∞ 0 Re ω →∞ ω →∞
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类型的校正。 7. (15 分)题 6 图示采样系统的结构框图。已知采样周期 T=1 秒。
R T
1 − e −Ts s
k s
C
题6图
(1)求使系统稳定的 k 值; (2)当 k=1 时,求系统的单位阶跃响应 (3)求单位阶跃扰动下的稳态误差。 8. (12 分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数
1. (9 分)设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示,试绘制其一般根轨迹图。 (其中-P 为开环极点,-Z 为开环零点)
3. (10 分) 已知某系统初始条件为零, 其单位阶跃响应为 h(t ) = 1 − 1.8e −4t + 0.8e −9t (t ≥ 0) , 试求系统的传递函数及单位脉冲响应。 4. (8 分)已知一单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) =
安徽大学期末试卷09-10年度第一学期《自动控制原理》考卷B卷答案
安徽大学2009 —2010学年第 一学期《 自动控制理论》(B 卷)考试试题参考答案及评分标准 一、(1)等效变换法:解(2):梅逊公式法:系统有2条前向通道,5个回路,无不相交回路。
二、111101010(1)1)() 11010(110)11(1)K K K s s G s K s s s v s s τττ⎧=+⎪==+⎨++⎪+=⎩+221122211010()2)() 1()(110)1022110n n n n n K K G s s G s s s K s s ωωτξωωξωτ⎧=⎪Φ===⎨++++++=+⎪⎩ 3)依条件:0.5 (60)100%16.3% 3.62761n p e t ξβσω-⎧==︒=⎧⎪⎪⎨⎨====⎪⎪⎩⎩%= 221110 3.627613.16 1.316110220.5 3.6276 3.6276 0.2627n n K K ωτξωτ⎧⎫===→=⎪⎪⎨⎬+==⨯⨯=→=⎪⎪⎩⎭221104) 3.627611022n n n K K ωωτξωξ====+1.5 1.50.4143.6276r t ss A e K =∴===3211212322441321413243241212132411)]([1)()()()(G G G H G G H G G H G G G G G G G G G G G G G G H G G H G G G G G s R s C s ++++++ =++++++==Φ∴三、(1)特征方程为()10(1)10(2)(1)10(2)(1)1(2)D s GH K s s s K s s s K s s s =+=-+=+-=+-=+换算成首一多项式,为:-根轨迹方程为: 由此可知,需要绘制零度根轨迹。
分离点的计算:12()()02.732,0.732dG sH s dss s ===- (2)由特征方程求取根轨迹与虚轴的交点,1,2s =±此时闭环系统临界稳定,出现等幅振荡,所对应的K =2。
自动控制原理期末试题3套及答案一套
⾃动控制原理期末试题3套及答案⼀套⾃动控制理论(A/B 卷闭卷)⼀、填空题(每空 1 分,共15分)1、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。
2、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。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联⽅式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为(⽤G 1(s)与G 2(s) 表⽰)。
4、典型⼆阶系统极点分布如图1所⽰,则⽆阻尼⾃然频率=n ω,阻尼⽐=ξ,该系统的特征⽅程为,该系统的单位阶跃响应曲线为。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为。
6、根轨迹起始于,终⽌于。
7、设某最⼩相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为。
8、PI 控制器的输⼊-输出关系的时域表达式是,其相应的传递函数为,由于积分环节的引⼊,可以改善系统的性能。
⼆、选择题(每题 2 分,共20分)1、采⽤负反馈形式连接后,则 ( )A 、⼀定能使闭环系统稳定;B 、系统动态性能⼀定会提⾼;C 、⼀定能使⼲扰引起的误差逐渐减⼩,最后完全消除;D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。
2、下列哪种措施对提⾼系统的稳定性没有效果 ( )。
A 、增加开环极点;B 、在积分环节外加单位负反馈;C 、增加开环零点;D 、引⼊串联超前校正装置。
3、系统特征⽅程为 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( )A 、稳定;B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升;C 、临界稳定;D 、右半平⾯闭环极点数2=Z 。
4、系统在2)(t t r =作⽤下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( )A 、型别2B 、系统不稳定;C 、输⼊幅值过⼤;D 、闭环传递函数中有⼀个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈⼝符号为“-” ;B 、除r K 外的其他参数变化时;C 、⾮单位反馈系统;D 、根轨迹⽅程(标准形式)为1)()(+=s H s G 。
天津大学《自动控制原理》真题2010年
天津大学《自动控制原理》真题2010年(总分:160.02,做题时间:90分钟)一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数:5,分数:30.00)1.应用输入函数和系统脉冲响应函数的卷积运算,可以用来______。
∙ A.计算线性定常系统对输入的影响∙ B.计算定常系统对输入的响应,无论系统是线性的还是非线性的∙ C.计算线性系统对输入的响应,无论系统是定常的还是时变的∙ D.计算任意系统对任意输入的响应(分数:6.00)A. √B.C.D.解析:2.控制系统是稳定的,则______。
∙ A.系统的控制误差渐近地趋于零∙ B.系统去除扰动后控制误差会渐近地趋于零∙ C.对给定的输入,系统不同初始条件下的响应渐近地趋于一致∙ D.系统参数出现漂移时可以维持系统的控制性能(分数:6.00)A.B.C. √D.解析:3.在闭环系统的调试过程中,逐渐增大系统的开环增益,结果发现当快速性和稳定性达到设计要求时系统的控制精度欠佳,问应该采取下述哪种措施?______∙ A.采用滞后校正∙ B.采用超前校正∙ C.继续增大开环增益∙ D.采用滞后-超前校正(分数:6.00)A. √B.C.D.解析:4.系统校正中控制器和被控对象间不稳定的零、极点间不能对消,是因为______。
∙ A.零、极点对消会破坏系统的能控性和能观性∙ B.参数变化可避免,严格对消没有实际意义∙ C.零、极点对消往往导致复杂的控制器设计∙ D.这样做会导致系统的不稳定(分数:6.00)A.B.C.D. √解析:5.被控对象是能控能观的,则______。
∙ A.总能设计出控制器,使得闭环系统是稳定的∙ B.可以构造状态观测器,使状态观测误差始终为零∙ C.可以任意决定状态变量的收敛速度和观测误差的收敛速度∙ D.应用状态反馈,可以任意配置系统的极点和零点(分数:6.00)A.B. √C.D.解析:二、{{B}}{{/B}}(总题数:1,分数:20.00)质量弹簧系统如附图所示,图中k为弹簧的弹力系数,f为阻尼器的摩擦系数,m为质量块的质量,F(t)为外力,以F(t)=0时重力作用下质量块的平衡位置为位移y的原点。
2010自控系统考试题B卷答案
第 页 共 页ll n n K C RI K C U K K n c c 0e d e *ns p )1()1(∆-=+-+=)1)(1()(m 2m s +++=s T s T T s T Ks W l 北方民族大学试卷课程代码:01100150 课程:电力拖动自动控制系统(B 卷答案)以使用计算器。
1、 写出单闭环转速负反馈控制系统的转速方程式,那个参数的变化可以使稳态速降降低很多?(5分)(3分)闭环后,K 值越大,使转速降落越小。
(3分)2、调速范围和静差率的定义是什么?分别写出开环系统的调速范围、静差率和闭环系统的调速范围、静差率。
(5分)答:最高转速和最低转速之比叫做调速范围(2分)负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比,称作静差率 开环时的调速范围与静差率:(2分) 闭环系统的调速范围和静差率分别为:(2分) 3、 在转速负反馈单闭环无静差调速系统中,突加负载后又进入稳定运行状态,画出各环节的电压信号的变化趋势,并解释系统是如何实现转速调节的(5分) 答案:突加负载后引起电流增大:各环节的信号变化如下:I d ↑→n ↓→U n ↓→∆U n ↑→ U c ↑→ U d0↑→n ↑(趋势3分)闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用,在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降。
(2分)4、在转速负反馈单闭环调速系统中,那些扰动系统有抑制作用,那些扰动系统无法抑制?为什么?画出单闭环转速负反馈调速系统结构图,并将各扰动标在图中。
(10分)答案:反馈控制系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能(4分)。
但是,如果在反馈通道上的测速反馈系数受到某种影响而发生变化,它非但不能得到反馈控制系统的抑制,反而会增大被调量的误差(2分)。
(图4分)5、用数学公式解释:为什么在闭环控制系统中,为满足系统的稳态精度,要求开环放大系数K值越大越好,而为了满足稳定性要求,根据劳斯稳定性判据,K 值又不能太大?(10分) 答案:1)由单闭环转速负反馈控制系统的转速方程式(公式2分)当K 值越大是△ncl 就越小,所以K 值越大,系统的稳态速降就越小,稳态精度就越高。
自动控制原理考试试卷32套
自动控制原理试卷A(1)1.(9分)设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示,试绘制其一般根轨迹图。
(其中-P 为开环极点,-Z 为开环零点)2. (10分)已知某系统初始条件为零,其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e et h t t,试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.(12分)当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。
K 表示开环增益。
P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。
v 表示系统含有的积分环节的个数。
试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4.(12分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数)(,)(s E s C 0,3==p v (a ),0==p v (b )2,0==p v (c )题4图题2图5.(15分)已知系统结构图如下,试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹,并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。
6.(15分)某最小相位系统用串联校正,校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示,试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ,并指出Gc (S )是什么类型的校正。
7.(15分)离散系统如下图所示,试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输入)(1)23()(t t t r ⋅+=时的稳态误差。
8.(12分)非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图所示,试判断系统稳定性,并指出)(1x N和G (j ω)的交点是否为自振点。
自动控制原理试卷A (2)1.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ,求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
2.(10分)设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ,若选定奈氏路径如图(a )(b )所示,试分别画出系统与图(a )和图(b )所对应的奈氏曲线,并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。
08-09年度第一学期《自动控制原理》考卷B卷参考答案
安徽大学2008-2009学年第一学期 《自动控制理论》期末试题(B 卷)参考答案1、解 用梅逊增益公式求传递函数。
在图中,有2条前向通路,其前向通路的传递函数为232214232111,1,,H ∆∆G G H P G G G P -====有4个独立回路 114232333212431,,,H G L L G G L H G G G L H H L -==-=-=; 有2组互不接触回路:4331,L L L L 和和。
所以,应用逊增益公式可写出系统的传递函数为2132143232112323321432324321221111()()(H H G G G H H H G G H G H G G H G G G H H H G G H G G G p p s R s C --+-+-+=+=+)∆∆∆或者用等效变换法对上图得传递函数进行求解2、解:系统开环增益 100a KK =100 1 3s0 ,20 2>→ξξa K saaK K s >→=-ξξξ2000 0202000 10 0>→a a K K s综合之⎩⎨⎧<<>⎩⎨⎧<=<>ξξξξ20002000)100(00K K K a K ,ξ稳定范围为 ξξ200;0<<>K (图可不用标出)(2) 若2=ξ,确定使系统闭环极点全部落在1-=s 左边时的范围 解:列劳斯表:23 1 '3s 61 37 '2-a K sa a a K K K s >→-=+-⨯912 0 3791237612337 '161 61 '0>→-a a K K s综合之 912)100(61<=<K K a 即: 12.961.0<<K3、0)10()1(12=+++s s s K ,则)10()1()(2++=s s s K s G1)开环极点10,032,1-==p p ,开环零点11-=z2)实轴上的根轨迹:[-10,-1]3)渐进线:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-=+-=πππϕσ23,22)12(121100k a a4)分离点:1110111+=+++d d d d ,4,5.22,1--=d5)与虚轴交点:除原点外无交点32141044,425.3115.2105.25.2,5.2212211=+-+--=-==+-+--=-=K d K d25.310<<K 和32>K 时,振荡; 3225.31<<K 时,单调变化。
自动控制原理及其应用试卷与答案
自动控制原理试卷与答案《自动控制原理》考试试卷班级 姓名 学号一、填空题(每空1分,共10分)1、 既有前向通路又有反馈通路的控制方式称为________________控制。
2、 自动控制系统按照给定量的变化规律不同分为________________控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
3、 对控制系统的要求是________、准、快。
4、 表征被控对象运行情况且需要控制的物理量称为____________。
5、 根轨迹是指_____________系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。
6、 线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均严格位于s______________半平面。
7、 离散系统闭环传递函数为,则该系统稳定的充分必要条件是_____________。
8、 在二阶系统中引入比例-微分控制会使系统的阻尼系数________________。
9、已知单位反馈系统的开环传递函数,则在斜坡信号作用下的稳态误差为_________。
10、串联滞后校正利用滞后网络的高频幅值_______________特性。
二、计算题(45分)1、 无源网络如下,求该网络的传递函数U o (s)/U i (s)。
(7分)2、 /R (s )。
(10分)3、某控制系统的方框图如图所示,试求 (16分) (1) 该系统的开环传递函数、闭环传递函数和误差传递函数。
(2) 若保证阻尼比和单位斜坡函数的稳态误差为,求系统。
(3) 计算超调量和调节时间。
4、已知离散系统结构图如图所示,为采样周期,确定使系统稳定的K 值范围。
(12分)三、作图题(15分)1、已知单位反馈系统的开环传递函数为,试绘制闭环系统的根轨迹,并判断使系统稳定的范围。
1()z z aΦ=-50()(0.11)(5)G s s s s =++R(S)G2(S)H1(S)H3(S)H2(S)G4(S)G3(S)G1(S)C(S)___)(s G k )()(s R s C )()(s R s E 0.7ξ=0.25ss e =τT )(s R +-)(s C )1(+s s K T*()()(2)(3)K G s H s s s s =++*K R 1 R 2 C 2u iu o四、综合题(每题15分,共30分)1、已知非线性系统的结构图如图所示(15分)图中非线性环节的描述函数为,线性环节的传递函数为,试用描述函数法分析系统自激振荡的频率和振幅。
自动控制原理试卷有参考答案,DOC
一、填空题(每空1分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为G 1(s)+G 2(s)(用G 1(s)与G 2(s)表示)。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示,则无阻尼自然频率=n ω 1.414, 阻尼比=ξ0.707, 该系统的特征方程为2220s s ++=,该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。
6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为(1)(1)K s s Ts τ++。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在 零初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换与 输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为2222211K T τωωω++; 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或:2180arctan 1T T τωωτω---+)。
自动控制原理期末试卷与答案
32.反馈元件
33.最大超调量
34.频率响应
35.幅值裕量
四、简答题(每小题5分,共25分)
36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么
)
37.如何用实验方法求取系统的频率特性函数
38.伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系
39.根轨迹与虚轴的交点有什么作用 举例说明。
28.在扰动作用点与偏差信号之间加上能使静态误差降为0。
29.超前校正主要是用于改善稳定性和。
30.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。
31.自动控制
32.传递函数
33.瞬态响应
34.最小相位传递函数
【
35.复现频率
36. 方块图变换要遵守什么原则,举例说明。
}
D.
15.系统的传递函数 ,其系统的增益和型次为 ( )
,2 4,2 ,4 4,4
16.若已知某串联校正装置的传递函数为 ,则它是一种( )
A.相位滞后校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.反馈校正
17.进行串联超前校正前的穿越频率 与校正后的穿越频率 的关系,通常是( )
A. = B. > C. < D. 与 无关
:
14.单位反馈系统开环传递函数为 ,当输入为单位阶跃时,则其位置误差为( )
若已知某串联校正装置的传递函数为 ,则它是一种( )
A.反馈校正B.相位超前校正
C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正
16.稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为( )
A. B.
C. D.
17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是( )
自动控制原理考试试题
自动控制原理考试试题在自动控制原理这门学科中,考试试题是检验学生对知识掌握程度和应用能力的重要手段。
下面将为您呈现一套较为全面的自动控制原理考试试题,涵盖了该学科的多个重要知识点。
一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、以下系统中,属于开环控制系统的是()A 空调温度控制系统B 电饭锅的保温控制系统C 自动售货机的投币控制系统D 数控机床的位置控制系统2、系统的传递函数取决于()A 输入信号B 初始条件C 系统的结构和参数D 输出信号3、对于一阶系统,时间常数 T 越大,则系统的()A 响应速度越快B 响应速度越慢C 稳定性越好D 稳定性越差4、二阶系统的阻尼比ζ 越大,则系统的()A 超调量越大B 超调量越小C 调整时间越长D 调整时间越短5、系统的频率特性是指()A 系统在正弦输入下的稳态输出与输入的幅值比和相位差B 系统在正弦输入下的瞬态输出与输入的幅值比和相位差C 系统在单位阶跃输入下的稳态输出与输入的幅值比和相位差D 系统在单位阶跃输入下的瞬态输出与输入的幅值比和相位差6、若系统的开环传递函数为 G(s)H(s) = K /(s(s + 1)(s +2)),则其根轨迹的渐近线与实轴的夹角为()A 60°,180°B 90°,180°C 60°,120°D 90°,120°二、填空题(每题 5 分,共 20 分)1、控制系统的基本要求包括稳定性、快速性和________。
2、线性系统的叠加原理表明,多个输入作用于线性系统所引起的输出,等于各个输入单独作用于该系统所引起的输出的________。
3、闭环控制系统中,误差信号是指________与反馈信号之差。
4、频率特性的对数坐标图又称为________。
三、简答题(每题 10 分,共 30 分)1、简述闭环控制系统的工作原理,并举例说明。
答:闭环控制系统是指系统的输出量对系统的控制作用有直接影响的控制系统。
《自动控制原理》试卷及答案(B20套)
《自动控制原理》试卷B (01) 一、问答题(30分)1.试画出一般自动控制系统的原理结构图,并简要说明各部分的作用(6分) 2.什么是最小相位系统和非最小相位系统最小相位系统的主要特点是什么(6分) 3.试画出超前网络的伯德图,并说明其特点以及用频率法超前校正的使用条件(6分) 4.写出绘制根轨迹的条件方程(6分) 5.试回答下列问题:(6分)(1) 进行校正的目的是什么为什么不能用改变系统开环增益的办法来实现 (2) 在什么情况下采用串联滞后校正它主要能改善系统哪方面的性能二、综合计算题(70分)1、 (12分)画出下图所示电路的方框图(或信号流图),并求传递函数)()(12s U s U 。
2、 (12分)具有单位负反馈系统的开环传递函数为)2348242(46)(234++++=s s s s s s G 试用劳斯判据判别闭环系统的稳定性及闭环特征根的分布情况。
3、 (16分)最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如下图所示,试求: (1) 系统的开环传递函数;(2) 绘出对应的对数相频特性的大致形状; (3) 判断闭环稳定性及根的分布情况。
四、(15分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为)3)(6()(++=s s s ks G 。
(1)绘制系统的根轨迹(∞<<k 0);(2)求系统临界稳定的k 值与系统的闭环极点。
L1R 2R +-+_五、(15分)已知系统结构图如图所示,试求当)(1)(),(1)(t t n t t t r =⋅=时,系统的稳态误差?=ss e《自动控制原理》试卷B (01)参考答案一、问答题略。
二、综合计算题 1、1)(1)()(2122112221112++++=s C R C R C R s C R C R s U s U 。
2、系统临界稳定,左半平面1个根,右半平面0个根,虚轴上4个根。
3、(1))1()110(1.0)(2++=s s s s G k ;(2)图略;(3)闭环不稳定,2个右根。
自动控制原理期末考试题
《自动控制原理B 》试题A卷答案之南宫帮珍创作一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分),则该系统的闭1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为5s s+(1)环特征方程为 ( D )。
A.(1)0s s+= B.(1)50s s++=C.(1)10s s++= D.与是否为单位反馈系统有关2.梅逊公式主要用来( C )。
A.判断稳定性B.计算输入误差3.关于传递函数,错误的说法是 ( B )。
A.传递函数只适用于线性定常系统;B.传递函数不但取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响;C.传递函数一般是为复变量s的真分式;D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
4.一阶系统的阶跃响应( C )。
A.当时间常数较大时有超调B.有超调C.无超调D.当时间常数较小时有超调5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为( A )A . 0型系统 B. I 型系统 D. III 型系统二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分) 1.一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:___稳定性、快速性、__准确性___。
2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用分歧的 数学模型 来描述。
3.控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。
4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ,则系统的开环传递函数为()()G s H s ,系统的闭环传递函数为()1()()G s G s H s +。
5开环传递函数为2(2)(1)()()(4)(22)K s s G s H s s s s s ++=+++,其根轨迹的起点为0,4,1j --±。
6.当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 增大 。
7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之积。
三、简答题(本题10分)图1为水温控制系统示意图。
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第一 学期
《自动控制理论》考试试卷(B 卷)
(闭卷 时间120分钟)
一、化简题(共15分)
系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数
)
()
(s R s C 。
题 号 一 二
三
四
五 六 七 总分
得 分
阅卷人
院/系 年级 专业 姓名 学号
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------
得分
二、简答题(共15分)
系统结构图如图所示,已知系统性能1''%16.3%
p t σ=⎧⎨=⎩,
1) 确定参数K 1和τ的值;
2) 当() 1.5r t t =时,求稳态误差ss e 。
得
分
三、绘图题(共15分)
已知单位负反馈系统的开环传递函数为(1)()()(2)
K s G s H s s s -=+
(1)试绘制K 从0→+∞时的根轨迹图。
(2)请求出闭环系统出现等幅振荡时,所对应的K 值。
(3)请求出闭环系统稳定,且对应的阶跃响应为单调曲线时,所对应的K 值范围
得分
四、判断题(共15分)
某单位反馈系统的开环传递函数为)
2)(1()
1(12)(+++=s s s as s G ,求
1.当0=a 时,绘制系统的开环幅相曲线,并用奈氏稳定判据判断系统的稳定性以及求出系统的幅值裕度h (12分)
2.当0≠a 时,在输入t t r 8sin 2)(=时,若使系统稳态输出与输入信号反相,确定a 的值(3分)
得分
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------
五、设计题(共15分)
设某单位反馈系统的开环传递函数为)
1()(+=S S K
s G ,
设计串联校正装置使使校正后12=K 及 40≥γ 。
得分
得分六、计算题(共10分)
设某单位反馈系统的开环传递函数为)
14
)(1()(++=
s
s s K s G ,
设计串联校正装置使使校正后5≥v K 及 45≥γ 。
]
七、计算题(共15分)
设离散系统如下图所示,
其中ZOH 为零阶保持器,0.1,1,T s K ==
1. 试求静态误差系数 (5分)
2. 求系统在t t r =)(作用下的稳态误差*()e ∞ (5分)
3. 求系统的单位阶跃响应)(nT c (5分)
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------
得分
p v a
K K K 、、。