2020年自动控制理论试卷A答案

自动控制理论试卷A 答案

一、填空题（每空 1 分，共20分）

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 输入量 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、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、 快速性 和 准确性 。

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、控制系统的 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。一阶系统传函标准形式是1()1

G s Ts =

+，二阶系统传函标准形式是 222()2n n n G s s s ωζωω=++ 。 8、在经典控制理论中，可采用 时域法 、 根轨迹 法或 频域法 等方法判断线性控制系统稳定性。

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

10、在水箱水温控制系统中，受控对象为 水箱 ，被控量为 水温 。

二、选择题（每题 2 分，共10分）

1、采用负反馈形式连接后，则 ( D )

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、适合应用传递函数描述的系统是 ( A )。

A 、单输入，单输出的线性定常系统；

B 、单输入，单输出的线性时变系统；

C 、单输入，单输出的定常系统；

D 、非线性系统。

3、若某单位负反馈控制系统的开环传递函数为

5

(1)

s s+

，则该系统的闭环特征方

程为( B )。

A、(1)0

s s+=B、(1)50

s s++=

C、(1)10

s s++=D、与是否为单位反馈系统有关

4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为( D )

A、()()()

E S R S G S

=⋅ B 、()()()()

E S R S G S H S

=⋅⋅

C 、()()()()

E S R S G S H S

=⋅-D、()()()()

E S R S G S H S

=-

5、已知系统的开环传递函数为

100

(0.11)(5)

s s

++

，则该系统的开环放大系数为

( C )。

A、100

B、1000

C、20

D、不能确定

三、试建立如图所示机械位移系统的动态微分方程，并求传递函数，其中位移i x为输入，位移o x为输出。(15分)

解：由牛顿第二运动定律，在不计重力时，可得：

整理得

将上式进行拉氏变换，并注意到运动由静止开始，即初始条件全部为零，可得

于是传递函数为

四、对下面系统结构图进行化简，求出其传递函数。（共15分）

解：

所以：

五、如图是简化的飞行控制系统结构图，试选择参数K１和Kt，使系

ω=6，ξ=1。（共20分）。

统n

解：系统开环传递函数

六、已知系统的单位阶跃响应为：

求系统的单位脉冲响应。（共20分）

解：对单位阶跃响应求拉氏变换：

10.2 1.2()6010C s s s s -=++++ 600

(60)(10)s s s =++

1()[1()]R s L t s

=•= ()6001()/()(60)(10)C s G s R s s s s s

==++ 600(60)(10)s s =++

12121060s s =-++

求拉氏反变换可的系统的单位脉冲响应：

11060[()]()1212t t G s g t e

e L

---==-

1、只要朝着一个方向努力，一切都会变得得心应手。20.6.206.20.202008:1608:16:20Jun-2008:16

2、心不清则无以见道，志不确则无以定功。二〇二〇年六月二十日2020年6月20日星期六

3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。08:166.20.202008:166.20.202008:1608:16:206.20.202008:166.20.2020

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这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，感谢你的阅读。