浙江省2015年10月高等教育自学考试自动控制理论(二)试题

试分析开环系统和闭环系统的优缺点 ㊂ 2 8.
简述超前校正装置对系统性能的影响 ㊂ 2 9.
写出惯性环节的传递函数表达式并绘制其 B 3 0. o d e图 ㊂ 0 é ê 0 已知某系统的状态空间表达式 , 矩阵 A= ê 3 1. ê 0 ê ë 1 1 0 0 0 0 1 0 0
五㊁ 计算题 ( 本大题共 3 小题 , 第3 第3 第3 共2 2 小题 1 0分, 3 小题 1 2分, 4 小题 6 分 , 8 分)
0 1 0ù é ê ú ê ú B. 0 0 1 ê ú ê ú 1 7 1 2û ë
0 1 0ù 0 1 0ù é é ê ú ê ú ê ú ê ú C. 0 0 1 D. 0 0 1 ê ú ê ú ê ú ê ú 1 -1 2 -7û 0 -1 2 -7û ë ë 是一个低通滤波器 B. 使系统相位前移 D.
: 试确定使下列系统可观测的 a㊁ 3 4. b
2 ( ) ( ) 当系统输入 r 时, 求系统的稳态误差 ; 2 t =2+2 t + t
a 1ú é ù ㊃ , = [1 -1] x= ê ê ú y ë 0 bû
0 2 3 0 6 #
自 动 控 制 理 论 (二 )试 题
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第一列数值均大于零 ㊂ 所以该系统是稳定的 ㊂
2 2 ( ) s s +6 s +1 0 0 ) 则稳态误差 e l i m s ˑR( s ˑ 2(2 =2 0 s s= ) ( ) s ң0 s s +6 s +1 0 0 +1 0 2 s +1
1 -1 ù Cù éCù é ú é ê ú, ê ú 满秩 , 可观测矩阵 ê 要使系统可观测 , 则有 r 3 4. = a n k ú ê ú ê ú ê ëC ëC Aû ëa 1-bû Aû
( 4 分)
( 3 分) ( 3 分)
a 1-b
即 1-b 所以当 b ʂ0, +a ʂ0, ʂ1+a时系统可观测
0 2 3 0 6 #
自 动 控 制 理 论 (二 )试 题 答 案
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0ù ú 0ú , 求特征根 ㊂ 1ú ú 0û
) () C( s ㊂ 控制系统结构如题 3 利用梅森增益公式计算 C s ㊁ 3 2. 2 图所示 , ( ) ( ) R s R s 2 1
题3 2图 0 2 3 0 6 # 自 动 控 制 理 论 (二 )试 题 第 3 页 (共 4 页 )
( ) 1 0 2 s +1 ) ) , 设某系统的负反馈开环传递函数 G( 其中 3 3. s H( s = 2(2 ) s s +6 s +1 0 0 ( ) 1 0 2 s +1 ) , () H( s = 2(2 )G s =1 s s +6 s +1 0 0 ( ) 用劳斯稳定判据确定系统的稳定性 ; 1
4 s 3 s 2 s 1 s 0 s
1 5 8 0 6 6
1 0 0 1 0 2 0 1 0
1 1 2 4 0 5 8 0 1 0 ( 3 分) ( 2 分)
w
m o c . 5 6 3 o a k i z . ww
那么 1 -1
2 2 2 2 ( ) ( ) , ) 当输入 r 2 t =2+2 t + t R( s = + 2+ 3, s s s
洗衣机 B.
电风扇 C. 1 C. C s 转速负反馈 C.
变频空调 D. D. C s +1 位置负反馈 D.
2 B. C s
位置随动系统中主反馈环节通常是 3.
利用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的 4. 动态性能 B.
电流负反馈 B.
( ) 1 0 0 s +5 ) , 某单位反馈系统 G( 该系统为几阶系统 5. s = 2( ) ( ) s 0. 1 s +2 0. 0 2 s +4 A. 5 B. 4 C. 3
D. 2
( / ) D. -8 0 d B d e c
) K( T s +1 1 , 1, ) 一个稳定的典型 Ⅱ 阶系统 G( T 8. s = 2( 2 之间的关系为 )T s +1 s T 2 A. T 1 >T 2 B. T 1 <T 2 C. T 1 =T 2
1 , ) 一系统的开环传递函数为 G( 则其对数幅频渐近特性的转角频率 ω 为 9. s = 0. 2 s +1 5 ) , 一控制系统的开环传递函数为 G( 判断该闭环系统的稳定性 1 0. s =( ) ( ) ( ) s +0. 5 s +1 s +2 K( s + z 1) ) , , 开环传递函数 G( 其中 p 则实轴上的根轨迹为 1 1. s =( z p 2> 1> 1 >0 ( s +p s +p 1) 2) [ C. -p +ɕ ] 1, ( , [ A. -ɕ , -p z p 2] 1,1] ( B. -ɕ , -p 2] [ D. z -p 1, 1] 不稳定 A. 稳定 B. 临界稳定 C. 无法判断 D. ( / ) A. 0. 2 r a d s ( / ) B. 1 r a d s ( / ) C. 5 r a d s ( / ) D. 1 0 r a d s
K , ) 试求该系统稳定时 K 的取值范围 一系统闭环传递函数为 G( 1 4. s = ( ) ( ) ss +2 s +3 +K 1 5. P I D 控制器;3 A. 0<K<3 0 B. 0<K<2 0 1 s C. -5<K<3 0 C. 5+ s +3 1 s D. K>2 0
( ) ( ) 单位阶跃函数 x 的拉氏变换为 : 1 8. t =1 t
对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面 : 1 7. ㊂
㊁
㊁
㊂ ㊂ ㊂
( ) 2 s +1 ) , 设开环传递函数 G( 求在单位阶跃输入作用下的稳态误差 e 2 0. s = s s= s +5 系统振荡的振幅 ㊂
5 , ) ( ) 已知函数 F( 则原函数f 的稳态值为 : 2 3. s = ( t ) ss +1 三㊁ 名词解释 ( 本大题共 4 小题 , 每小题 3 分 , 共1 2 分) 最小相位系统 2 4. 稳态误差 2 6.
最大超调量 σ 2 5. p 转角频率 2 7.
四㊁ 简答题 ( 本大题共 4 小题 , 每小题 5 分 , 共2 0 分)
校正后系统的稳定性得到很大改善 C.
1 D. 8+ s +1
非选择题部分
注意事项 : 用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上 , 不能答在试题卷上 ㊂ 二㊁ 填空题 ( 本大题共 8 小题 , 每空 1 分 , 共1 0 分) 线性定常系统的传递函数是在零初始条件下 , 系统 1 6. 0 2 3 0 6 # 自 动 控 制 理 论 (二 )试 题 之比 ㊂ 第 2 页 (共 4 页 )
绝密
考试结束前
浙江省 2 0 1 5年1 0 月高等教育自学考试
自动控制理论 ( 二) 试题
课程代码 : 0 2 3 0 6
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂 ㊁ 写在答题纸上 ㊂
选择题部分
注意事项 : 填写在答题纸规定的位置上 ㊂ 考生务必将自己的考试课程名称 ㊁ 姓名 ㊁ 准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔 1.答题前 ,
不清楚 D.
2 () +3 s +2 , 一系统闭环传递函数 Y s = s 则该系统的 标 准 形 状 态 空 间 表 达 式 中 矩 阵 A 1 2. 2 ) s ( ) U( s s +7 s +1 2
为
对于超前校正装置 , 说法不正确的是 1 3. 是一个高通滤波器 A.
0 1 0ù é ê ú ê ú A. 0 0 1 ê ú ê ú 0 1 2 7û ë
1 , ) ( / ) ( ) 设传递函数为 G( 当 ω=0. 时, 其频率特性相位移 θ 1 9. s = 5 r a d s 0. 5 = 2 s +1
从典型二阶系统的单位阶跃相应曲线中 , 我 们 发 现 在 0<ξ 一 般 ξ越 小 2 1. <1 欠 阻 尼 状 态 下 , 从根轨迹分析方法中 , 我们只要知道 2 2. 对系统进行综合和设计 ㊂ , 就可以分析闭环系统的性能 , 并进一步还可以 ㊂
稳态和动态性能 D. 抗扰性能 C.
, 如果典型二阶系统的单位阶跃响应为减幅振荡 ( 又称阻尼振荡 ) 则其阻尼比 6. 1 ) 环节的对数相频特性的高频渐近线斜率为 7. G( s =( ) ( ) ( ) ( ) s +1 s +2 s +3 s +4 ( / ) A. -2 0 d B d e c ( / ) B. -4 0 d B d e c ( / ) C. -6 0 d B d e c 0 2 3 0 6 # 自 动 控 制 理 论 (二 )试 题 第 1 页 (共 4 页 ) A. <0 ξ B. =0 ξ C. 0< <1 ξ D. ȡ1 ξ
皮擦干净后 , 再选涂其他答案标号 ㊂ 不能答在试题卷上 ㊂
用2 用橡 2.每小题选出答案后 , B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑 ㊂ 如需改动 ,
一㊁ 单项选择题 ( 本大题共 1 每小题 2 分 , 共3 5 小题 , 0 分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的 , 请将其选出并将 答题纸 的相 应代码涂黑 ㊂ 错涂 ㊁ 多涂或未涂均无分 ㊂ 以下设备采用闭环控制的是 1. 电容的复阻抗为 2. A. C s 电压负反馈 A. 稳态性能 A. 普通机床 A.