东北大学自动控制原理2002年考研真题试卷
东北大学自控原理期末试题(2009A)答案
当 X 时,
线性部分传递函数为 3 阶,所以, W ( j ) 曲线必与负实轴有交点: 若 W ( j ) 曲线在 [0,1] 区间与实轴相交,则产生稳定的自振荡; (2 分)
Wk ( j ) P( ) jQ( )
式中
K (1 2T1T2 ) K (T1 T2 ) P( ) ; Q( ) [1 2 (T12 T22 ) 4T12T22 ] 1 2 (T12 T22 ) 4T12T22
图1 解:
控制系统结构图
WB ( s )
由此得到给定误差的拉氏变换为
X c ( s) W1 ( s) Wc ( s)W2 ( s) (5 分) X r ( s) 1 W1 ( s)W2 ( s)
1 Wc ( s)W2 ( s) X r ( s) 1 W1 ( s)W2 ( s)
所以,校正装置的传递函数为
s 1) Wc ( s) 4.32 (6 分) s ( 1) 19.87 (
此校正为串联超前校正,主要是利用该装置的相位超前特性。 (4 分) 由校正后特性得:
20 c 4.32 ) 9.26s 1 (5 分) A( c 1 ,则 c c c 2
4 3 0
根轨迹与虚轴交点为 2 ,对应的根轨迹放大系数为 K g 20 , (2 分)所以,系统的单位阶跃函 数输入响应为衰减振荡过程的 K g 取值范围为 0.8794 K g 20 。 (2 分)
五. (20 分)一单位负反馈最小相位系统的开环对数幅频特性如图 2 所示,其中虚线为校正前特性,实线 为加入串联校正装置后的特性。 1. 试写出串联校正装置的传递函数,并说明此校正主要是利用该装置的什么特性; 2. 试求校正后系统的相位裕量 (c ) 。
2002研究生入学考试试题(自动控制原理)
哈尔滨工程大学2002年研究生入学考试试题(自动控制原理)一 (15')已知控制系统方框图如下:(1)计算系统的闭环传递函数C(s)/R(s);(2)判别系统的稳定性,若不稳定,请给出该系统在[s]平面右半部分的极点个数。
二(15')设控制系统方框图如下:(1)主反馈开路时,G(s)=G 1(s)G 2(s)的单位阶跃响应为0.5-e -t +0.5e -2t ,计算G 1(s)。
(2)G 1(s)=1/(s+3),且r(t)=10*1(t)时,计算①系统的稳态输出;②系统的峰值时间t p ,超调量σp 及稳态误差e ss 。
三(15') 已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=k (0.2s +1)(0.5s +1)(2s -1)(1)绘制k 从0→+∞时的闭环系统根轨迹图;(2)确定保证系统稳定,且阶跃响应无超调的k 值的范围;(3) 求出在单位阶跃输入作用下,稳态误差可能达到的最小绝对值e ssmin四(15')已知负反馈系统的开环传递函数为: G(s)H(s)=k (T 1+1)s 2(T 2+1) (T 1>T 2>0)求使系统相角裕度达最大值时的k 值,并给出剪切频率ωc 值和相角裕度γ值。
注意:第5题与第6题任选一题即可。
五(15') 非线性系统的结构如图所示,其中,h=2,M=π。
确定使闭环系统稳定的参数k 的取值范围。
提示:参考通用的继电非线性特性描述函数 .N(X)=2M πX {1-(mh X )2+1-(h X )2}+j 2Mh πX 2 (m-1),得出本系统的N(X).六(15')设线性离散控制系统如图所示,试确定数字控制器D(z),使得闭环系统响应r(t)=R*t 输入时,过渡过程时间最短。
给出作无纹波无稳态误差最少拍设计后,过渡过程时间值。
采样周期T0=0.69秒 。
R(s) C(s) s2 + _ + _ _ + s+1 1s 1s 2+2s 1s 2+s × × × × × G1(s) 1s13 R(s) C(s) + _ + _七(10')二维线性定常系统的状态方程如下式所示:x =Ax x(0)=x 0 t ≥ 0 若x 0=[1 -1]T 时,则x(t)=[e -t -e -t ]T t ≥0 若x 0=[1 -2]T 时,则x(t)=[e -2t -2e -2t ]T t ≥0 试求系统的状态转移矩阵Φ(t)和系统矩阵A 。
自动控制原理试题库(含答案).
三、(8分)写出下图所示系统的传递函数 (结构图化简,梅逊公式均可)。
四、(共20分)设系统闭环传递函数 ,试求:
1、 ; ; ; 时单位阶跃响应的超调量 、调节时间 及峰值时间 。(7分)
2、 ; 和 ; 时单位阶跃响应的超调量 、调节时间 和峰值时间 。(7分)
3、根据计算结果,讨论参数 、 对阶跃响应的影响。(6分)
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用、、
等方法。
5、设系统的开环传递函数为 ,则其开环幅频特性为,
相频特性为。
6、PID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。
7、最小相位系统是指。
二、选择题(每题 2 分,共20分)
1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s),错误的说法是 ( )
试题四
一、填空题(每空 1 分,共15分)
1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即:、和,其中最基本的要求是。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为 ,则该系统的开环传递函数为。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有、等。
五、已知系统开环传递函数为 均大于0,试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。(16分)[第五题、第六题可任选其一]
六、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分)
七、设控制系统如图4,要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于0.05,相角裕度不小于40o,幅值裕度不小于10 dB,试设计串联校正网络。( 16分)
大学《自动控制原理》试题及答案(十一)
大学《自动控制原理》试题及答案一.判断题 (每题1分,共10分)1.在任意线性形式下L[af 1(t)+bf 2(t)]=aF 1(s)+bF 2(s)2.拉普拉斯变换的微分法则 )(])([222s F S dtt f d L = . 3. G 1s )和G 2(S )为并串联连接则等效后的结构为G 1s ± G 2(S ) 4.一阶系统在单位阶跃响应下T t s 3%)5(=5.二阶系统在单位阶跃信号作用下 当0=ζ时系统输出为等幅振荡 6. 劳斯判拒判断系统稳定的充分必要条件是特斯方程各项系数大于零 7.系统的特征方程为025103234=++++s s s s 则该系统稳定 8.单位负反馈系统中 )15.0)(1(2)(++=s s s s G 当221)(t t r =时0=ss e 9..典型比例环节相频特性00)(=w ϕ 10.141)(+=s s G 的转折频率为4二.仓库大门自动控制系统的工作原理如图所示,试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理,并画出系统的原理方框图。
(10分)( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( )( ) ( ) ( )三.电路如图所示,u r (t)为输入量,u c (t)为输出量,试列写该电网络的动态方程并求传递函数 u c (s)/u r (s)。
(13分)四.控制系统如图所示,试确定系统的稳态误差。
(13分)五. 单位负反馈系统的结构图如图所示,试画出K>0时闭环系统的根轨迹图(要求按步骤作)。
(13分)六.已知系统的闭环传递函数为当输入r(t)=2sint 时,测得输出c s (t)=4sin(t-ο45),试确定系统的参数ζ,n ω。
(13分)七.系统结构如图所示,已知当K=10,T=0.1时,系统的截止频率ωc =5若要求ωc 不变,要求系统的相稳定裕度提高ο45,问应如何选择K ,T ?(15分)八.(13分)试求F(z)=)2)(1(10--z z z的Z 反变换。
自动控制原理试卷及答案
1《自动控制原理》试卷(A 卷)一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示,试采用复数阻抗法写出它的传递函数。
(10分)(1图 )(3图)二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
(b) 确定该系统的阻尼系数。
(10分)三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。
(写出步骤)(10分)四、控制系统的结构如图所示,设 r(t ) = t ⋅ 1(t ) ,p (t ) = 1(t )定义e (t ) = r(t ))(t y -,试求系统的稳态误差。
(10分)(4图)五、试确定题图所示系统参数K 和ξ的稳定域。
(写步骤)(10分)(5图)六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为(1) 绘制根轨迹,并加以简要说明。
(2) 当系统的阻尼振荡频率s rad /1d =ω时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。
(15分)七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示,确定系统的开环传递函数。
(10分)八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示,其中Lo(ω)为校正前特性,L开(ω)为校正后特性。
(1)试作出校正装置的对数幅频特性Lc(ω)(折线);(2)试写出校正装置的传递函数Gc(s);(3)计算校正后系统的相位裕度γ。
(15分)cp为s右半平面上的开环根的个数,v为开九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示,其中,环积分环节的个数,试判别闭环系统的稳定性。
(10分)(a)(b)2《自动控制原理》试卷(B 卷)一、 求下图所示系统的传递函数)(/)(0s U s U i 。
(10分)(1图) (3图)二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
(b) 确定该系统的阻尼系数。
(10分)三、系统的信号流图如图所示,求输出C (S )的表达式。
2000东北大学自控试题
东北大学2000年硕士研究生入学考试试题
考试科目:自动控制原理
一.(20分)求解下列各题
1.(10分)已知可控硅整流环节中,控制角a 与整流电压Ua 的关系为Ua=Ecos(a),试在工作点a0,邻域内将其线性化并写出增量化方程。
2.(10分)如图1,请写出Er(t)为输入,Ee(t)为输出的电路的运动方程。
二.(20分)二阶系统方框图如下:
1.写出图2所示环节的标准形式。
2.分别说明系统参数K 和T 之值的大小,对系统(0<ξ<1)指标(超调量和调节时间)的影响。
三.(15分)已知系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)
(a s s k +,求以k 和a 为参变量的根轨迹迹族。
(提示:选某一参数为根轨迹变量时,另一参数选为常值)
四.(20分)控制系统方框图如3a 所示,局部采用微分并联校正,被校正环节及校正环节伯德图如图3b 所示。
试求:
1.写出校正后等效环节的传递函数。
2.利用运算放大器及电阻、电容器件给出并联校正装置电路。
五.(15分)非线性控制系统框图如图4所示: 已知非线性环节的描述函数2
1
)(14)(A
a A a tg A M A N −−∠=−π,试给出求解自持振荡幅值和频率的步骤及相应公式。
六.(10分)离散时间系统框图如图5所示:
已知Gr(s)=1,a
s ka s e s G s +−=−*1)(τ,求 1. 单位阶跃输入时的稳态误差
2. 单位斜坡输入时的稳态误差。
[东北大学]18年12月考试《自动控制原理》考核作业
东北大学继续教育学院
自动控制原理试卷(作业考核线下)B 卷(共 4 页)
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杜绝打印,抄袭作业。
一、(30分)回答下列各题
1、自动控制系统由哪些基本环节组成?各环节的功能是什么?(10分)
2、传递函数适合哪类控制系统?如何定义?(10分)
3、通常有哪几种减小稳态误差的途径?(10分)
二、(20分)控制系统的动态结构图如图1所示,试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动
信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、Y(s)/ N(s)。
图1 题二图
三、(30分)一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。
(1)试求当%20%σ≤,()5% 1.8s t s =时,系统的参数1K 及τ值。
(2)试求上述系统的位置稳态误差系数p K 、速度稳态误差系数v K 、加速度稳态误差系数a K 及其相应的稳态误差。
图2 题三图
四、(20分)已知系统是最小相位的,其开环幅相频率特性和对数幅频特性分别如图3(a)、(b)
所示,试写出系统的开环传递函数,并判断闭环系统是否稳定。
P(ω) ω
(a) (b)
图3 题四图。
自动控制原理试题库(含答案).
一、填空题(每空 1 分,共15分)
1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即:、和,其中最基本的要求是。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为 ,则该系统的开环传递函数为。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有、等。
C、会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动;
D、可增加系统的稳定裕度。
9、开环对数幅频特性的低频段决定来自系统的( )。A、稳态精度 B、稳定裕度C、抗干扰性能 D、快速性
10、下列系统中属于不稳定的系统是( )。
A、闭环极点为 的系统B、闭环特征方程为 的系统
C、阶跃响应为 的系统D、脉冲响应为 的系统
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( )。
4、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的
与之比。
5、设系统的开环传递函数为 ,则其开环幅频特性为,相频特性为。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率 对应时域性能指标,它们反映了系统动态过程的。
二、选择题(每题 2 分,共20分)
1、关于传递函数,错误的说法是( )
4、 时,求系统由 产生的稳态误差 ;(4分)
5、确定 ,使干扰 对系统输出 无影响。(4分)
五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为 :
考研《自动控制原理(含20%现代)》真题.
考研《自动控制原理(含20%现代)》真题.一、(10分)图一为一液位对象,Q in、Q out分别表示单位时间内流入和流出贮槽的液体量,h为液面高度,贮槽的截面积S=0.5m2,设节流阀开度保持一定,则流出流量Q out=αh,(α为阀的节流系数,可视为常数)。
如果初始静态值h0=1.5m,q in0=q out0=0.1m3/min,试求以Q ino输入,h为输出的微分方程式,并确定其放大系数和时间常数。
二、(10分)单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如图三所示。
试确定系统的开环传递函数。
三、(12分)负反馈系统开环传递函数为,(1)当T=0.05时,画其根轨迹图,并确定使系统阶跃输入响应为无超调(即过阻尼)时的K取值范围;(2)试选择T(>0)使根轨迹具有一个非零分离会合点,问:此时的阶跃响应能否出现无超调过程,绘出草图,并给出必要的解释。
四、(16分)1.(8分)设系统开环传递函数G(s)H(s)=)1()1(10-+S S TdS ,试用频率法确定使系统闭环稳定的Td 值范围,并画出系统稳定时的奈氏曲线图。
2.(8分)最小相位系统开环对数幅频特性如图三所示。
求其开环传递函数,并求相位裕量γ。
五(10分)求图四所示离散系统闭环稳定的最大K 值,并分析采样周期对系统的影响。
采样周期T=1秒。
六、(10分)系统结构如图五所示。
设T 1=5 T 2>0,K>0,G c (s)选PI 调节器,即G c (s)=K c (1+TiS 1).试选择K c 及T i ,使系统的相位裕量≥45o ,同时有尽可能快的响应速度。
七、(12分)非线性系统结构如图六所示。
其中c=b=1给定N(A)=Ac π4)(1A b -2. (1)若K=5,试确定刻系统自激振荡的振幅和频率;(2)若要消除自激振荡,试确定K 的最大值应为多少?八、(20分)控制系统结构如图七所示。
(1)按图中所设状态变量列写矩阵形式的状态空间表达式;(2)判断状态的能控性和能观测性;(3)若状态是完全能控或完全能观测的,进行线性非奇异变换,将状态空间描述化为能控标准型或能观标准型;否则,请指出对应于哪个极点的状态是不能控或不能观测的。
东北大学“电气工程及其自动化”《自动控制原理Ⅰ》23秋期末试题库含答案
东北大学“电气工程及其自动化”《自动控制原理Ⅰ》23秋期末试题库含答案第1卷一.综合考核(共20题)1.系统微分方程式的系数与自变量有关,则为非线性微分方程,由非线性微分方程描述的系统称为非线性系统。
()A.是B.否2.在典型二阶系统中采用二阶工程最佳参数时,最大超调量等于()。
A.4.7%B.4.5%C.4.3%D.4.1%3.在典型二阶系统中,()时为临界阻尼状态。
A.B.C.D.4.振荡次数反映了系统的平稳性。
()A.正确B.错误5.离散系统是指系统的一处或几处信号是以脉冲系列或数码的形式传递。
()A.正确B.错误6.最大超调量越大,说明系统过渡过程越不平稳。
()B.否7.在自动控制系统中,被控制的物理量称为输入量。
()A.正确B.错误8.在自动控制系统中,被控制的设备或过程称为被控对象或对象。
()A.正确B.错误9.调节时间的长短反映了系统过渡过程时间的长短,它反映了系统的快速性。
()A.正确B.错误10.频率特性可分解为相频特性和幅频特性。
()A.正确B.错误11.典型的非线性环节有继电器特性环节、饱和特性环节、不灵敏区特性环节等。
()A.是B.否12.最大超调量反映了系统的()。
A.稳定性B.快速性C.平稳性D.准确性13.14.振荡次数越少,说明系统的平稳性越好。
()A.是B.否15.在自动控制系统中,控制器称为被控对象或对象。
()A.正确B.错误16.开环对数频率特性的高频段反映了系统的快速性和抗干扰能力。
()A.是B.否17.非线性系统的暂态特性与其初始条件有关。
()B.错误18.在开环系统中,从控制结构上看,只有从输入端到输出端的信号传递通道,该通道称为反向通道。
()A.正确B.错误19.控制系统中,常把几个基本环节合在一起称为控制器。
下列选项中哪个不属于控制器部分()A.比较环节B.放大装置C.检测装置D.校正环节20.幅相频率特性可以表示成代数形式或指数形式。
()A.正确B.错误第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案:A2.参考答案:C3.参考答案:B4.参考答案:A5.参考答案:A6.参考答案:A7.参考答案:B8.参考答案:A9.参考答案:A10.参考答案:A11.参考答案:A12.参考答案:C14.参考答案:A15.参考答案:B16.参考答案:A17.参考答案:A18.参考答案:B19.参考答案:C20.参考答案:A。
自动控制原理试卷及答案
自动控制原理试题及答案一、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 ϕωτωω--=--,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2<v ;B 、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 。
东北大学2002年研究生入学考试考研试题
度为 0.5 mol·dm-3,30 min 后有 15%A 转化为 Y,25%A 转化为 Z,求 k1 与 k2 的值。 9.1)Pt|H2(p﹦50663 Pa)︱NaOH(0.1 mol·kg-1, ﹦0.759)︱O2(p﹦101325Pa)|Pt (1)负极反应: (2)正极反应: (3)电池反应: (4)25 时上述电池的电动势 E 为多少?已知 E(OH-1|O2)﹦0.401 V 2)0.2 mol·kg-1 的 CaCl2 水溶液的离子平均活度系数 ﹦0.219,则其离子平均活度 a± ﹦
1 O2﹦Cu2O(s) 2
已知在 25℃时的标准生成焓为-166.69 kJmol-1、Cu(s)、O2、Cu2O 的标准熵为 33.35、 205.03、100.8 Jmol-1·K-1。假设上述反应的ΔCp﹦0,问在 600℃上述反应达到平衡时, 经过处理后的氮气中的氧气浓度为若干? 5.300 K 时液体 A、B 的蒸汽压分别为 37.329 kPa 及 22.65 kPa,等量(均为 2mol)A 与 B 混 合形成溶液,此时溶液总压力为 50.650 kபைடு நூலகம்a。已知蒸汽中 A 的摩尔分数 yA﹦0.6,设蒸汽 为理想气体,计算: 1)溶液中 A 及 B 的浓度与活度系数;2) Gmix 6.1)根据相律说明斜方硫、单斜硫、液态硫、气态硫不能平衡共存。 2)用热分析法测得 Sb-Cd 系统步冷曲线的转折温度及水平温度如下: Cd% 转折温度/℃ 水平温度/℃ 0.0 20.5 - 630 550 410 37.5 460 410 47.5 - 410 50.0 419 410 58.0 - 439 70.0 93.0 400 295 - 295 100.0 - 321
东北大学 2002 年研究生入学考试试题 1.有 1 mol 氮气,温度为 0℃,压力为 101.3 kPa,熵值为 188.94 Jmol-1·K-1,经绝热可逆膨 胀至原体积的 2 倍。求过程的 Q、W、ΔU、ΔH、ΔA、ΔS 及ΔG。 2.分别指出系统发生下列状态变化的ΔU、ΔH、ΔA、ΔS 和ΔG 中何者必为零; 1)任何封闭系统经历一个循环过程; 2)在绝热密封闭刚性容器内进行的化学变化; 3)一定量理想气体的组成及温度保持不变,但体积和压力发生变化; 4)某液体变成同温、同压下的饱和蒸气; 5)任何封闭系统经历任何可逆过程到达某一终态。 3.卫生部门规定汞蒸汽在 1 m3 空气中的最高允许含量为 0.01 mg,已知汞在 20℃的饱和蒸 汽压为 0.160 Pa,汞的蒸发热为 60.7 kJmol-1。若 30℃时汞蒸汽在空气中达到饱和,此时 空气中汞的含量是最高允许含量的多少倍?已知汞蒸汽是单原子分子, 分子量为 200.59。 4.通常钢瓶中装的氮气含有少量氧气,在实验中为除去氧气,可将气体通过高温下的铜, 发生下列反应: 2Cu(s)+
《自动控制原理》试卷及答案(B20套)Word版
《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。
东北大学本科期末试题自控原理
(03 A 卷)1.(10分)下图所示电路,求)()()(s U s U s W r C =。
2.(10分)下图所示系统,求)()()(s X s X s W r C =。
二.(15分)已知一单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线如下图所示,求系统的闭环传递函数。
三.(15分)已知单位负反馈系统的开环传函为()3222)(ss s K s W k ++= (1) 画出系统根轨迹(关键点要标明)。
(2) 求使系统稳定的K 值范围,及临界状态下的振荡频率。
四.(15分)设系统开环传函为()()111)(-+=s Ts s W k τ,试分别大致画出τ<T ,τ=T, τ>T三种情况下的奈氏图。
五.(20分)(1)已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示,试写出系统开环传递函数()s W k ,计算相位裕量PM 和增益裕量GM 。
(2)若系统原有的开环传递函数为()()21.01100ss s W +=,而校正后的对数幅频特性如下图所示,求串联校正装置的传递函数。
六.(5分)画出两个常见的非线性元件的特性。
七.(10分)求解差分方程 ()()()()t k f k f k f δ=++-+2132 其中,初始条件:()00=f ,()01=f ;输入条件:()⎩⎨⎧≠=∞=000t t t δ(03 B 卷)2.(10分)下图所示系统,求)()()(s N s X s W C =。
二.(15分)已知系统如下图所示,求系统的单位阶跃响应,并判断系统的稳定性。
三.(15分)已知系统如下图所示,(3) 画出系统根轨迹(关键点要标明)。
(4) 求使系统稳定的K 值范围,及临界状态下的振荡频率。
四.(15分)设系统开环传函为()()11)(-+=s Ts Ks W k τ,画出当K>1时的奈氏曲线(分τ<T ,τ=T, τ>T 三种情况),并判断系统的稳定性。
五.(20分)已知一系统原有的特性为()()21.01100ss s W +=,校正装置的特性为()()()11.0101.0125.0+++=s s s s W c ,(1) 画出原系统和校正装置的对数幅频特性。
2002年东北大学自动控制原理考研试题
K
东北大学2002 年硕士研究生入学考试试题
考试科目:自动控制原理
一.(15 分)设随动系统如图1 所示,要求系统的超调量σ%=0.2,峰值时间tp=1s,试求:1.增益K和反馈系数K h之值。
2.根据所求的K和K h值,计算该系统的上升时间tr和调节时间ts。
二.(20 分)设反馈系统如图2 所示,试选择K1,K2使系统同时满足下列性能指标的要求:
1.当单位斜坡输入时,系统的稳态误差e ss≤0.35.
2.闭环极点的阻尼比ξ≤0.707。
3.调整时间ts≤3s。
三.(20 分)一控制系统如图3 所示,r(t)=t 时,要求系统的稳态误差小于0.2,且增益裕量不小于6dB,试求增益K 的取值范围。
四.(20 分)采样系统如图4 所示,试确定系统稳定的K值范围。
五.(15 分)试确定由y=x3所表示的非线性元件的描述函数式中x=Asin(wt),x为输入量,y 为输出量。
六.(10 分)以二阶系统G k (s) =
s(Ts+1)
说明伯德图形状对系统动态性能的影响。