14年华工自动控制原理模拟试题

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2014华南理工大学自动控制原理考研真题与答案

2014华南理工大学自动控制原理考研真题与答案

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2014自动控制原理考试答案(A)

2014自动控制原理考试答案(A)

一、(10分)解:传递函数G(s):根据梅逊公式 1()()()ni ii P C s G s R s =∆==∆∑ (2分) 4条回路:123()()()L G s G s H s =-, 24()()L G s H s =-,3123()()(),L G s G s G s =- 414()()L G s G s =- 无互不接触回路。

(2分) 特征式:423412314111()()()()()()()()()()i i L G s G s H s G s H s G s G s G s G s G s =∆=-=++++∑(2分)2条前向通道: 11231()()(), 1P G s G s G s =∆= ;2142()(), 1P G s G s =∆= (2分)12314112223412314()()()()()()()()1()()()()()()()()()()G s G s G s G s G s PP C s G s R s G s G s H s G s H s G s G s G s G s G s +∆+∆∴===∆++++(2分)二、(10分)解:开环传递函数2(1)()K as G s s+=(2分) 闭环传递函数222222()(1)21n n n KK s s K as s Kas K s s s ωφξωω===++++++(2分)已知%0.2eπξσ-==,3p t s ==所以,0.46ξ====(2分)K,a 分别为:21.4n K ω==, (2分)2 1.090.781.4n a K ξω=== (2分) 三、 (14分)解:(1)Ⅰ型系统在跟踪单位斜坡输入信号时,稳态误差为 1ss ve K =(2分) 而静态速度误差系数 0(0.51)lim ()()lim (1)(21)v s s K s K s G s H s s K s s s →→+=⋅=⋅=++ (2分)稳态误差为 11ss v e K K==。

2014自动控制原理年期终试卷(附解答)

2014自动控制原理年期终试卷(附解答)

2014年期终复习题第一章导论要点:控制的两大模式,反馈控制,控制系统结构。

1.马路上的交通控制灯是什么形式的控制,为何采用这种控制?家用空调机一般由温度检测仪,开关,电动机,压缩机等组成。

根据空调机的工作原理,作出空调机的运行框图,框图须包含上述四部分设备,注明参考输入和系统输出。

答:交通灯采用的是开环控制(可加程序控制)。

采用开环控制常常是因为输出难以检测、闭环成本过高或者难以设计一个控制规律等原因。

其中系统的干扰是外界温度侵入对室温的影响。

第二章:控制系统的数学模型要点:三种模型,传递函数。

方框图化简,信号流图和Mason 公式。

2. 有一系统方框图如下,(1)作出系统的信号流图;(2)求出系统的特征式;(3)求C (s )。

答:(1)(2)这里共有四个圈: e d f g C b e →→→→→→e df h b e →→→→→e d h b e →→→→h bh →→1233124214411G G G H G G G H G G G H ∆=+++-(3)12341312421441(1)(1)()(),()()G G G G H G G G G H G G G H C s C s R s N s -++-==∆∆可得C (s )。

本题注意点是12∆∆,不是1。

)RCed第三章时域分析要点:性能指标,误差系数,Routh 判据,欠阻尼二阶系统的计算。

3. 有单位反馈控制系统,前向传递函数为 。

(1)如果要求M p <10%,求K 的取值范围;(2)取K 实现M p =10%,时的值,输入为 的稳态误差;(3)取K 同(2),求输入为sin 2t 的稳态误差。

答:10()( 2.5)KG s s s =+。

2 2.5n n ωζω=(1)0.1p M e ==,得0.59ζ=,要求M p <10%,就是0.59ζ>。

得到04490.K <<。

(2)取0.449K =,开环增益为1.796,系统为1型,所以 1.796v K =,位置误差为0,输入为()32tr t =-+时的稳态误差为0.278。

华南理工大学大二自动化专业自动控制原理试卷及答案4

华南理工大学大二自动化专业自动控制原理试卷及答案4

,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期中考试《 自动控制原理 》试卷B1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); .考试形式:闭卷;(15分) 液位控制系统如图1所示。

其中液体容器为圆柱体,横截面面积A 。

图中h 液位高度,in ω和out ω分别为液体流入和流出的速率。

图11) 根据物质守恒原理求出in ω,out ω和h 变化率之间的关系; 2) 已知液体流出速率out ω与压力p 满足关系out ω=p gh =(g 为重力系数)。

根据上述关系和1)中的结果求出in ω和h 之间的满足微分方程; 3) 如要求液位的工作点为0h ,试确定in ω在工作点的值和该系统在工作点附近的线性化常微分方程。

outω二、(15分)某控制系统如图2所示。

图21) 画出该系统根轨迹的大致图形;2) 根据所得根轨迹说明当K 从0→+∞变化时,闭环系统的阻尼系数是否可能接近零?3) 试分析当K 很大时,K 增大对闭环系统的动态特性有什么影响?为什么?三、(15分)控制系统结构图如图3所示,图31) 当K=1时,求出该系统跟踪单位斜坡信号的稳态误差;2) 若要求将系统跟踪单位斜坡信号的稳态误差减小10倍,应该选取怎样的K ; 3)利用伯特图说明在上述两种情况下,系统的相角稳定裕量将发生什么变化;并由此给出你对该问题的结论。

四、(20分)已知对一阶惯性环节 ()1kG s Ts =+。

当输入正弦信号sin10t ,则它的y稳态输出为若在该环节输入输出端加上一个单位反馈,问所得闭环系统在跟踪单位阶跃信号时,其稳态跟踪误差为多少?五、(20分)闭环系统的开环传递函数的极点均在复平面的左半平面,相应的对数幅频特性如图4所示, 1)求出该传递函数的表达式; 2)求出相角稳定裕量;3)若要求保证系统的稳定裕量基本不变同时系统跟踪斜坡信号的稳态精度提高10倍,应选择怎样的校正装置?说明基本的设计思想和大致的参数选择范围。

华工网络自动控制原理考试复习题_

华工网络自动控制原理考试复习题_

自动控制原理一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)1、与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对(A)进行直接或间接地测量,通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量2、如图所示,该系统属于(A)A.恒值控制系统B.开环系统C.程序控制系统D.随动系统3、直接对对象进行操作的元件称为(C)。

A.比较元件B.给定元件C.执行元件D.放大元件4、纯微分环节的传递函数为,其频率特性幅值(B)。

A.0B.C.D.5、系统特征方程为,则系统(C)。

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Z=2 6、幅值裕度的表达式是(A)。

A.B.C.D.7、二阶系统的闭环传递函数,其阻尼系数为(A)。

A.0.5B.1C.2D.38、设单位负反馈系统的开环传递函数为,当输入为单位阶跃信号时,系统的稳态误差为(C)。

A.1/18B.1/3C.1/4D.∞9、欠阻尼二阶系统当保持不变、增大时,以下说法正确的是(D)。

A.调节时间不变、超调量减小B.调节时间不变、超调量增大C.调节时间增大、超调量不变D.调节时间减小、超调量不变10、绘制根轨迹时,根轨迹法则不具备下列哪个性质(C)。

A.根轨迹对称性;B.实系数特征方程的根必为实数或共轭复数,必对称于实轴;C.实轴根轨迹区段其右方实数极点个数、实数零点个数总和应为偶数;D.根轨迹的起点(Kg=0时根轨迹点) 位于开环传递函数的极点。

11、一阶微分环节的频率特性为(A)。

12、已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为(C)。

A.100B.1000C.20D.不能确定13、若某最小相位系统的相角裕度,则该系统(C)。

A.不稳定B.只有当幅值裕度时才稳定C.稳定D.不能判用相角裕度判断系统的稳定性14、下图所示分别为三个系统的开环幅频特性,则图中不稳定的系统是(B)。

A.系统①B.系统②C.系统③D.都不稳定15、已知单位负反馈系统的开环传开环传递函数为,则当K为下列哪个选项时系统不稳定(D)。

自动控制原理试题及答案[2]

自动控制原理试题及答案[2]

自动控制原理试题及答案(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(自动控制原理试题及答案(word 版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为自动控制原理试题及答案(word版可编辑修改)的全部内容。

自动控制原理:参考答案及评分标准一、 单项选择题(每小题1分,共20分)1。

系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为( C )A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在( A )上相等。

A 。

幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率3. 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为( C )A.比较元件B.给定元件 C 。

反馈元件 D 。

放大元件4. ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为( A )A.圆 B 。

半圆 C 。

椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个( B )A 。

比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D 。

惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ,则它的开环增益为( C ) A.1 B 。

2 C.5 D 。

107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是( B ) A 。

临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C 。

过阻尼系统 D 。

零阻尼系统8。

若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn ,则可以( B )A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C 。

提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量9。

华南理工大学自动控制原理2005-2014

华南理工大学自动控制原理2005-2014


1 页
H2(s)
R(s)
+
-
G1(s)
-
G2(s) H1(s)
G4 ( s )
G3(s)
+
C(s)
图1 四、控制系统结构图如图 2 所示。 (1)希望系统所有特征根位于 s 平面上 s =-2 的左侧区域,且 不小于 0.5。试 画出特征根在 s 平面上的分布范围(用阴影线表示) 。 (2)当特征根处在阴影线范围内时,试求 K , T 的取值范围。 (20 分)
6t
o
K ,则其对数幅频特性 L()在零分贝点处的频率数值 s
的拉氏变换式是________________________________。
8.积分环节的传递函数表达式为 G(s)=_________________________。 9.在斜坡函数的输入作用下,___________型系统的稳态误差为零。 10.惯性环节的传递函数
图4

3

七 已知单位反馈控制系统的开环传递函数为 G ( s ) =
10(1 + K h s ) ,试采用频域分析 s ( s − 1)
确定闭环系统临界稳定时的 K h 。 (15 分)
八 已 知 一 系 统 原 有 的 特 性 为 W (s ) =
100(1 + 0.1s ) ,校正装置的特性为 s2
R(s)
Kc s 1
-
K s (Ts 1)
C(s)
图2 五、已知系统的结构图如图 3 所示。若 r (t ) 2 1(t ) 时,试求 (1)当 K f 0 时,求系统的响应 c t ,超调量 % 及调节时间 t s 。 (2)当 K f 0 时,若要使超调量 % =20%,试求 K f 应为多大?并求出此 时的调节时间 t s 的值。 (3)比较上述两种情况,说明内反馈 K f s 的作用是什么? (20 分)

华南理工大学813自动控制原理2014-2016年考研真题试卷

华南理工大学813自动控制原理2014-2016年考研真题试卷

813华南理工大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:自动控制原理适用专业:机械制造及其自动化;机械电子工程;机械设计及理论;测试计量技术及仪器;机械工程(专硕);仪器仪表工程(专硕)共4页一.填空题(24分,每空2分)1.在控制系统中,线性系统是满足原理的系统。

2.按系统有无反馈,通常可将控制系统分为和。

3.传递函数21s的相角为。

4.频率响应的输入信号为。

5.已知某二阶系统的单位阶跃响应输入为衰减的振荡过程,那么可以推断其阻尼比ξ的范围为。

6.已知一个单位负反馈系统,其开环传递函数()()14k G s s s =+,在单位阶跃输入作用下的稳态误差是。

7.一个系统的微分方程为()()()()65y t yt y t u t ++=,该微分方程所代表的系统的阶数和性质是。

8.对于一个物理可实现系统,传递函数分母s 的阶次n 和分子阶次m 的关系是。

9.一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的时域表达式是。

10.设惯性环节的频率特性为()()201G j j ωω=+,当频率ω从0变化到∞时,则幅相频特性曲线是一个半圆,该半圆位于极坐标平面的第象限。

11.稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数,而且与的类型有关。

813华南理工大学2015年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:自动控制原理适用专业:机械工程;测试计量技术及仪器;机械工程(专业学位);仪器仪表工程(专业学位)共5页一.填空题(24分,每空2分)1.对一个自动控制系统的基本要求可归结为三个方面,即:。

2.一阶系统11Ts +的单位脉冲响应的时域表达式为。

3.根轨迹的起点和终点分别为。

4.设某一环节的频率特性为1()1G j j ωω=-+,当频率ω从0变化到∞,该环节的幅相曲线位于极坐标平面第象限的一个半圆。

2014自动控制原理期末考试卷含答案

2014自动控制原理期末考试卷含答案

自动限制原理期末考试卷与答案一、填空题〔每空 1 分,共20分〕1、对自动限制系统的根本要求可以概括为三个方面,即: 稳定性 、快速性和 精确性 。

2、限制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。

3、在经典限制理论中,可采纳 劳斯判据(或:时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或:频域分析法) 等方法判定线性限制系统稳定性。

4、限制系统的数学模型,取决于系统 构造 和 参数, 与外作用及初始条件无关。

5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为20lg ()A ω(或:()L ω),横坐标为lg ω 。

6、奈奎斯特稳定判据中,Z = P - R ,其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数,Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数,R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。

7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,s t 定义为 调整时间 。

%σ是超调量 。

8、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++,那么其开环幅频特性为2212()()1()1KA T T ωωωω=+⋅+,相频特性为01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---。

9、反应限制又称偏差限制,其限制作用是通过 给定值 与反应量的差值进展的。

10、假设某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105tt g t ee --=+,那么该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。

11、自动限制系统有两种根本限制方式,当限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 开环限制系统;当限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 闭环限制系统;含有测速发电机的电动机速度限制系统,属于 闭环限制系统。

12、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。

13、稳定是对限制系统最根本的要求,假设一个限制系统的响应曲线为衰减振荡,那么该系统 稳定。

大工14秋《自动控制原理》开卷考试期末复习题

大工14秋《自动控制原理》开卷考试期末复习题

自动控制原理复习资料一、选择题1、如果系统输入的信号大多具有突变性质时,应选用( A )作为实验信号。

A.阶跃函数B.斜坡函数C.抛物线函数D.脉冲函数2、上升时间就是指响应曲线从稳态值10%上升到( C )所需要的时间。

A.50%B.60%C.90%D.100%3、等加速度函数指的就是( C )。

A.阶跃函数B.斜坡函数C.抛物线函数D.脉冲函数4、( D )就是单位阶跃信号对时间的一阶导数。

A.开环传递函数的极点B.开环传递函数的零点C.闭环传递函数的极点D.闭环传递函数的零点5、对于高阶系统,系统的( D )决定了系统瞬态响应曲线的形状。

A.零点B.极点C.零点或极点D.零点与极点6、非线性元件的描述函数类似于线性元件的( D )。

A.幅值特性B.幅频特性C.斜率特性D.频率特性7、与负反馈系统的根轨迹方程相比,正反馈根轨迹的幅值条件( B ),辐角条件( )。

A.相同,相同B.相同,不同C.不同,相同D.不同,不同8、定值控制系统也叫( A )。

A.恒值控制系统B.随动控制系统C.复合控制系统D.伺服控制系统9、( B )反映系统响应的快速性。

A.峰值时间B.调节时间C.延滞时间D.上升时间10、对于二阶系统,调节时间只取决于特征根的( A )。

A.实部B.虚部C.实部与虚部D.不能确定11、相平面图的对称性可以从( C )来判断。

A.相轨迹B.相轨迹的频率C.相轨迹的斜率D.相轨迹的幅值12、信号流图中不含有( B )A.节点B.方框C.支路D.增益13、某系统开环传递函数为10()(1)G ss s=+,则当输入为2()43r t t=+时,系统的稳态误差为( D )。

A.10B.0、1C.2、5D.∞14、根轨迹的分支数等于特征方程的阶次,即( C )。

A.开环零点数mB.开环极点数nC.开环零点数m与开环极点数n中的较大者D.开环零点数m与开环极点数n中的较小者15、典型环节中,( A )的幅频特性与相频特性都就是常量。

《自动控制原理》模拟试题及答案

《自动控制原理》模拟试题及答案

② 渐近线:
a a
0 2 3 (5)
2
(2k 1)
2
2
0
③ 分离点:
1 1 1 1 d d 2 d 3 d 5
用试探法可得 d 0.886 。根轨迹如图解 (b)所示。

G(s) K (s 1) K (s 1) s(2s 1) 2s(s 1) 2
根轨迹绘制如下:
(9 分)[8](1)求 (z)
G(z)
(1
z 1 ) Z
1
s
2
(
s
1)
0.368z 0.264 z2 1.368z 0.368
(z)
C(z) R(z)
0.368z 0.264 z2 z 0.632
0.368z1 0.264z2 1 z1 0.632z2
(2)判断系统稳定性
闭环特征方程为
图2
由于 v
2 ,故从
0
v 的对应点起,逆时针补作半径无穷大的 2
圆弧。于是
可由此分别确定各幅相曲线包围(-1,j0)点的圈数,并可应用奈氏判据判定系统的闭环稳 定性:
(1)当 0 K 10 时, N 0, Z 0 ,系统闭环稳定;
(2)当10 K 25 时, N 1, Z 2 ,系统闭环不稳定;
二、计算分析(11 小题,共 98.0 分)
(9 分) [1] 图所示水箱中,Q1 和Q2 分别为水箱的进水流量和用水流量,被控量为实际水面高度 H 。试求出该系统的动态方程。假设水箱横截面面积为C ,流阻为 R 。
(8 分) [2] 考虑一个单位反馈控制系统,其闭环传递函数为
C(s) Ks b R(s) s2 as b
K
10K
s(0.2s 1)(0.5s 1) s(s 5)(s 2)

《自动控制原理与系统》模拟试题标准答案

《自动控制原理与系统》模拟试题标准答案

《自动控制原理与系统》模拟试题标准答案一.单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.下列系统中属于开环控制系统的是: 【 D 】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2.函数st e t f --=32)(的拉氏变换式为: 【 A 】 A.)5(32+-s s B.)5(32-+s s C.)5(32+-s D. )5(32++s s 3.某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0=ss e ,则: 【 B 】 A.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益4.下列说法正确的是: 【 C 】A.闭环极点反映了系统的稳态特性B.闭环极点反映了系统的输入特性C.闭环极点反映了系统的动态特性D.闭环极点反映了系统的相对稳定性5.当∞→ω时比例微分环节的相位是: 【 A 】A. 90B. 90-C. 45D. 45-6.已知某闭环系统的开环传递函数为)2(2.0)()(2+=s s s H s G ,则当0=ω时,该系统的Nyquist 曲线的相位角=ϕ 【 B 】A. 0B. 180-C. 270-D. 135-7.已知某环节的开环传递函数为Ts s G 1)(=,则该环节在Bode 图上,其幅频特性曲线穿越dB 0线的频率为: 【 C 】A. 1B. TC. T 1D. T 18.函数⎰=tdt t f 221)(的拉氏变换式为: 【 B 】 A. 21s B. 31s C. 22s D. 32s9.两个单位负反馈系统,其前向通道的传递函数分别为ss G 1)(1=和s s G 21)(2=,则其相应的穿越频率1c ω和2c ω满足: 【 C 】A. 21c c ωω<B. 21c c ωω=C. 21c c ωω>D. 21c c ωω≠10.某放大器的增益为-20dB ,则该放大器的输出信号为输入信号的: 【 C 】A. 20-B. 10C. 1.0D. 01.0二.填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)11.一阶系统11)(+=s G 在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差为 T 。

《电机控制》试卷-A卷-2014年-12级-答案

《电机控制》试卷-A卷-2014年-12级-答案

,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《电机控制)》(2014年A卷)1. 考前请将密封线内填写清楚;2. 所有答案请直接答在试卷上;3.考试形式:开卷;4. 本试卷共四大题,满分100分,考试时间120分钟。

题号/题型/题量/ 满分一/判断题/10个/10分二/选择题/10个/20分三/简答题/6个/30分四/计算题/3个/40分总分/100分得分评卷人,错者填“×”;均填入左侧的括号中(每小题1分,10分)。

】1.电机控制是一个单纯的电机学问题。

】2.采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M法适用于测低速,T】3.可逆脉宽调速系统中直流电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲】4.交流调速有基于稳态模型的方法和基于动态模型的方法,其中基于】5.运动控制问题,归根结底是电机的转矩控制问题,即电动机的电流】6.异步电动机调压调速时,气隙磁通不变。

】7.异步电机闭环的调压调速系统和转差频率控制的变压变频调速系统】8.在电机驱动用的电力电子电路中,全控型的GTO之类的开关往往】9.CFPWM的器件开关频率不固定。

】10.感应电动机转差频率控制是基于动态模型的一种控制方法。

2分,共20分)。

A 】1.关于变压与弱磁配合控制的调速系统中,下面说法正确的是A 当电动机转速低于额定转速时,变压调速,属于恒转矩性质调速。

B 当电动机转速高于额定转速时,变压调速,属于恒功率性质调速。

C 当电动机转速高于额定转速时,弱磁调速,属于恒转矩性质调速。

D 当电动机转速低于额定转速时,弱磁调速,属于恒功率性质调速。

AB 】2.晶闸管整流与直流PWM变换器两种方法提供直流电压,二者A. 前者的控制延长时间长;B. 后者的开关频率高;C. 前者提供恒定的直流电压D. 后者将交流变成可变的直流电压。

【D 】3.关于电机测速的T 法、M 法、M/T 法,正确的有:A. T 法适合于高速;B. M 法是测量周期来得到速度的;C. M/T 法适合于中等速度;D. 它们不适合于测速发电机测速的场合。

自动控制原理四套经典试题及答案剖析

自动控制原理四套经典试题及答案剖析

、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 i(s)与G2(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 I(S)与G2(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____________ ,阻尼比二______ ,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g(t) =10eW t • 5eg t,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-900 -tg'(T「),贝U该系统的开环传递函数为_____________________ 。

8、PI控制器的输入一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,贝U ()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D(S^S32S23S '^0,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Z=2。

4、系统在r (t )二t 2作用下的稳态误差e ss 二::,说明( )B 、系统不稳疋; 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 、型别 v ::: 2 ; C 、输入幅值过大;6开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标()A、超调二%B、稳态误差e ssC、调整时间t s三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程,并求传递函数。

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模拟试题
1. 本试卷共六大题,满分100分,考试时间90分钟,闭卷;
2. 考前请将以上各项信息填写清楚;
3. 所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效;
4.考试结束,试卷、草稿纸一并交回。

第一部分:选择题
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)
1、与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对()进行直接或间接地测量,通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量
C.扰动量D.设定量
2、如图所示,该系统属于()
A.恒值控制系统B.开环系统
C.程序控制系统D.随动系统
3、直接对对象进行操作的元件称为()。

A.比较元件B.给定元件C.执行元件D.放大元件
4、纯微分环节的传递函数为,其频率特性幅值()。

A.0 B.C.D.
5、系统特征方程为,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Z=2
6、幅值裕度的表达式是()。

A.B.C.D.
7、二阶系统的闭环传递函数,其阻尼系数为()。

A.0.5 B.1 C.2 D.3
8、设单位负反馈系统的开环传递函数为,当输入为单位阶跃信号时,系统的稳态误差为()。

A.1/18 B.1/3 C.1/4 D.∞
9、欠阻尼二阶系统当保持不变、增大时,以下说法正确的是()。

A.调节时间不变、超调量减小B.调节时间不变、超调量增大
C.调节时间增大、超调量不变D.调节时间减小、超调量不变
10、绘制根轨迹时,根轨迹法则不具备下列哪个性质()。

A.根轨迹对称性;
B.实系数特征方程的根必为实数或共轭复数,必对称于实轴;
C.实轴根轨迹区段其右方实数极点个数、实数零点个数总和应为偶数;
D.根轨迹的起点(Kg=0时根轨迹点) 位于开环传递函数的极点。

11、一阶微分环节的频率特性为()。

A.B.
C.D.
12、已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为()。

A.100 B.1000 C.20 D.不能确定
13、若某最小相位系统的相角裕度,则该系统()。

A.不稳定B.只有当幅值裕度时才稳定
C.稳定D.不能判用相角裕度判断系统的稳定性
14、下图所示分别为三个系统的开环幅频特性,则图中不稳定的系统是()。

A.系统①B.系统②C.系统③D.都不稳定
15、已知单位负反馈系统的开环传开环传递函数为,
则当K为下列哪个选项时系统不稳定()。

A.7 B.9 C.12 D.18
简答计算题(共5题,共55分)
二、(6分) 自动控制系统根据输入信号的特征不同可分为哪几类?
三、(9分)求图示控制系统的传递函数。

四、(6分)设系统开环幅相频率特性如图(a)、(b)所示,其中,其开环传递函数在右半s平面的极点数为P,系统型别为v,试根据奈氏判据判定各系统的闭环稳定性,若系统闭环不稳定,确定其右半s平面的闭环极点数。

五、(20)反馈校正系统如图所示。

求:
(1)时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差.
(2)若使系统ξ=0.707,应取何值?单位斜坡输入下系统的稳态误差?
六、(14分)已知最小相位系统开环对数频率特性(渐近线)如图所示。

(1)写出开环传递函数(8分);
(2)根据相角裕度判别系统的稳定性(6分)。

参考答案
一.单项选择题答案:
第二部分:简答计算
二.答案
恒值控制系统(即自动调整系统)、程序控制系统、随动控制系统(即伺服系统)。

三.答案
四.答案
(a)不稳定,2个右半平面闭环极点;
(b)稳定。

五.答案
(1)
(2)
六.答案
(1)
(2)相角裕度y=64.6°,系统稳定。

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