北京科技大学自动控制理论2012 A

北京科技大学 2011--2012学年 第 二 学期 自动控制理论 试卷（A ） 院(系) 自动化 班级 学号 姓名

一、填空选择题（每空2分，共20分） 1、一阶系统11Ts 的调节时间s t = （5%误差）。 2、某单位反馈系统的开环脉冲传递函数为G(z)，采样周期为T ，该系统的加速度误差系数K a = 。 3、PID 控制器的时域模型表达：（ ）。 4、对于离散系统，为了应用劳斯判据判断稳定性，必须引入一种从z 域到w 域的线性变换，写出此变换的表达式 。 5、附加 可改善系统的稳定性（A 、开环零点，B 、闭环零点）。

6、线性系统的传递函数与 有关（A 、输入，B 、系统的结构和参数，C 、初始状态）。

7、开环对数幅频特性的低频段反映了系统的 (A 、稳定性，

B 、动态特性，

C 、稳态误差，

D 、抑制噪声能力) 。

8、最小相位系统一定是稳定的 (A.正确， B.错误) 。 9、180度根轨迹图是闭环系统特征方程的根（闭环极点）随开环传

装

订

线

内

不

得

答

题

自

觉

遵 守

考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不 作

弊

递函数中的某个参数由0变化到-∞时在s平面上留下的轨迹。(A.正确，B.错误) 。

10、以下几幅图是二阶系统的相平面图，请问那幅图存在稳定的奇点

。

(A) (B) (C) (D)

二、(12分)利用梅森增益公式，求传递函数()

()

C s

R s

和()

()

E s

R s

。

三、(15分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数10()(0.010.2)G s s s =+。试分析： （1）系统是否满足超调量%5%σ≤要求？ （2）若不满足要求，可采用速度反馈进行改进，画出改进后系统的结构图，并确定速度反馈的参数； （3）求出改进后系统在输入信号()2r t t =作用下的稳态误差。

装

订

线

内

不

得

答

题

自

觉

遵 守

考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不 作

弊

四、(12分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ()(3)(6)

K G s s s s =++ （1） 绘制系统的根轨迹（0K <<∞）;

（2） 求系统临界稳定时的K 值和系统的闭环极点。

五、(12分)一采样系统下图所示，为使该闭环系统稳定，求采样周期的取值范围。

六、(14分)已知某系统结构图

其中0100

()(10)G s s s =+，()c G s 的对数幅频特性下图所示

装

订

线

内

不

得

答

题

自

觉

遵 守

考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不 作

弊

（1）求()c G s ；（2）求系统的开环传递函数()K G s ；

（3）绘制()K G j ω的Bode 图，并求γ和c ω。

七、(15分)已知某非线性系统如下图所示，其中 5()(1)(10.5)(12)

G s s s s =+++ （1） 求非线性环节的描述函数()N A ;

（2） 绘制()G j ω的极坐标图（Nyquist 图）；

（3） 问该系统有无自激振荡，若有求自激振荡的振幅A 和角频率ω。

装

订

线

内

不

得

答

题

自

觉

遵 守

考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不 作

弊