自动控制原理试题(2009级)
东华理工大学自动控制原理期中考试试卷
东华理工大学 2009 — 2010
学年第 一 学期
2.求图示系统的传递函数
U0 。 Ui
自动控制原理
期 中 考试试题( B1 )卷
一、简答题(12 分) 1.简述控制系统的基本要求,并简要阐述其特征。
2.什么叫传递函数?它有什么性质?
二、求系统的传递函数(20 分) 1.求图示系统的 C (s)
1. 绘制系统的根轨迹图。 2. 为使系统的阶跃响应呈现衰减振荡形式,试确定 K 的取值范围。 (15 分)
五、 欲使图所示系统对单位斜坡输入下稳态误差为 0, 试选择前馈参数 d 。 e(t ) r (t ) c(t ) ) 分) ( (14 .
说明:1.试题须用碳素墨水钢笔集中填在方格内,答题纸另附并装订于后,字迹须工整清晰;2.试题须经教研室或系(部)领导认真审核并签署本人代号;3.学生只须在第一页试题纸上填写姓名等
1. 概略绘制根轨迹图,判断系统的稳定性。 2.如果改变反馈通道传递函数使 H(s)=1+2s,试判断 H(s)改变后系统的稳定性,研究 H(s)改变 所产生的效应。 (15 分)
五、控制系统结构图如图所示,当要求系统阻尼比 0.707 以及单位斜坡输入作用下的稳态误差为 0.1 时,求 K1 , K 2 的值。 (14 分)
东华理工大学 2009 — 2010
学年第 一 学期
2.求图示系统的
Uc Ur
自动控制原理
期 中
考试试题( A1 )卷
一、简答题(12 分) 1. 简述开环控制系统和闭环控制系统各自特点。
2. 简述线性系统稳定的充要条件。
二、求系统的传递函数(20 分) 1. 求该系统的传递函数
三 、 设 有 系 统 如 图 所 示 , 欲 保 证 阻 尼 比 0.7 和 单 位 斜 坡 函 数 输 入 时 的 稳 态 误 差
自动控制原理A卷答案(2009-2010)
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零零九至二零壹零学年第二学期期末考试自动控制原理课程考试题A卷(120分钟)考试形式:闭卷考试日期20 10年7月1日课程成绩构成:平时20分,期中分,实验分,期末80分一二三四五六七八九十合计复核人签名得分签名一、计算题(共100分,共6题,每题10~20分)1. 已知结构图:求()()C sR s. (15分)得分………密………封………线………以………内………答………题………无………效……前4步,每步3分;后2步,每步1.5分。
二系统如图)(1)(ttr=时的响应为)(th求aKK,,21?(15分)解:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-===∞%92218.2%''75.02)(σpth(2分))1(22)(2222212221⎪⎩⎪⎨⎧==⇒++=++=ΦnnnnnaKssKKassKKsξωωωξωω(2分))2(21..lim)().(.lim)(12221==++=Φ=∞→→KsKassKKssRsshss(2分))4(75.012=-=nptωξπ(2分)22122ln0.090.76651%0.09 (5)0.76650.60833(52.55)10.7665eξπξσξβ--=-=⎪-⎪==⎨⎪===︒⎪+⎩(2分)………密………封………线………以………内………答………题………无………效……:)4()5(→(6) 236.5608.0175.02秒弧=-=πωn (2分))1()6).(5(→⎪⎩⎪⎨⎧==⨯⨯=====237.6236.5608.0224.27236.51222K a K n n ξωω (3分)三.已知单位反馈系统的开环传递函数(1)试确定系统稳定时的K 值范围。
(10分) (2) 时,系统的稳态误差(10分)解:系统特征方程为―――――――――――(2分)()()()16.0126.0)(2++++=s s s s s K s G 2222)(t t t r ++=()()()026.016.012=+++++s K s s s s………密………封………线………以………内………答………题………无………效……将上述方程化简得到:――――――――――(2分)劳思表如下:―――――――――(4分)64.00<<⇒K―――――――――(2分)(2)()0216.026.16.0234=+++++k s K s s s KS KK K S K KS K s K s 208.1136.2516.0288.113016.06.1226.00234--+-+2222)(t t t r ++=∞=+++=aV P ss K K K e 1111………密………封………线………以………内………答………题………无………效……每个2分, ―――――――――――(10分)四.已知单位负反馈系的开环传递函数为:画根轨迹。
安徽大学期末试卷09-10年度第一学期《自动控制原理》考卷B卷答案
安徽大学2009 —2010学年第 一学期《 自动控制理论》(B 卷)考试试题参考答案及评分标准 一、(1)等效变换法:解(2):梅逊公式法:系统有2条前向通道,5个回路,无不相交回路。
二、111101010(1)1)() 11010(110)11(1)K K K s s G s K s s s v s s τττ⎧=+⎪==+⎨++⎪+=⎩+221122211010()2)() 1()(110)1022110n n n n n K K G s s G s s s K s s ωωτξωωξωτ⎧=⎪Φ===⎨++++++=+⎪⎩ 3)依条件:0.5 (60)100%16.3% 3.62761n p e t ξβσω-⎧==︒=⎧⎪⎪⎨⎨====⎪⎪⎩⎩%= 221110 3.627613.16 1.316110220.5 3.6276 3.6276 0.2627n n K K ωτξωτ⎧⎫===→=⎪⎪⎨⎬+==⨯⨯=→=⎪⎪⎩⎭221104) 3.627611022n n n K K ωωτξωξ====+1.5 1.50.4143.6276r t ss A e K =∴===3211212322441321413243241212132411)]([1)()()()(G G G H G G H G G H G G G G G G G G G G G G G G H G G H G G G G G s R s C s ++++++ =++++++==Φ∴三、(1)特征方程为()10(1)10(2)(1)10(2)(1)1(2)D s GH K s s s K s s s K s s s =+=-+=+-=+-=+换算成首一多项式,为:-根轨迹方程为: 由此可知,需要绘制零度根轨迹。
分离点的计算:12()()02.732,0.732dG sH s dss s ===- (2)由特征方程求取根轨迹与虚轴的交点,1,2s =±此时闭环系统临界稳定,出现等幅振荡,所对应的K =2。
自动控制原理试题(卷)库20套和答案解析详细讲解
一、填空(每空1分,共18分)1.自动控制系统的数学模型有 、 、 、共4种。
2.连续控制系统稳定的充分必要条件是 。
离散控制系统稳定的充分必要条件是 。
3.某统控制系统的微分方程为:dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ;该系统超调σ%= ;调节时间t s (Δ=2%)= 。
4.某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ,则该系统是 阶 型系统;其开环放大系数K= 。
5.已知自动控制系统L(ω)曲线为:则该系统开环传递函数G(s)= ;ωC = 。
6.相位滞后校正装置又称为 调节器,其校正作用是 。
7.采样器的作用是 ,某离散控制系统)()1()1()(10210TT e Z Z e Z G -----=(单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二. 1.求图示控制系统的传递函数.求:)()(S R S C (10分)R(s)2.求图示系统输出C (Z )的表达式。
(4分)四.反馈校正系统如图所示(12分)求:(1)K f =0时,系统的ξ,ωn 和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss . (2)若使系统ξ=0.707,k f 应取何值?单位斜坡输入下e ss .=?T五.已知某系统L(ω)曲线,(12分)(1)写出系统开环传递函数G(s)(2)求其相位裕度γ(3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=?,γmax=?六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。
P为开环右极点个数。
г为积分环节个数。
判别系统(1)(2)(3)七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统,求校正装置的传递函数G 0(S )。
(12分)一.填空题。
(10分)1.传递函数分母多项式的根,称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。
自动控制原理考试试卷及答案30套
1.(10分)设系统开环极点(×)、零点(○)分布如题1图所示。试画出相应的根轨迹图。
2、(10分)已知系统开环幅相频率特性如下图所示,试根据奈氏判据判别系统的稳定性,并说明闭环右半平面的极点个数。其中 为开环传递函数在s右半平面极点数, 为开环系统积分环节的个数。
3、(15分)某系统方框图如下图所示,
8、(14分)试绘制 方程所描述系统的根轨迹。
自动控制原理试卷A(10)
一、(12分)典型二阶系统的开环传递函数为
当取 时,系统的稳态输出为 ,试确定系统参数
二、(12分)试求下图所示无源校正网络的的传递函数,画出其伯德图并说明其特性(是超前还是滞后)。
三、(12分)某闭环系统的特征方程为 ,试求系统产生等幅振荡的k值。
6. (15分)已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示(分段直线近似表示)
7.(15分)题7图(a)所示为一个具有间隙非线性的系统,非线性环节的负倒幅相特性与线性环节的频率特性如题6图(b)所示。这两条曲线相交于 和 两点,判断两个交点处是否存在稳定的自持振荡。
8.(15分)某离散控制系统如下图,采样周期T=0.2秒,试求闭环稳定的K1、K2的取值范围。
自动控制原理试卷A(3)
1、.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试求系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
2、(10分)已知单位负反馈系统的闭环零点为-1,闭环根轨迹起点为0,-2,-3,试确定系统稳定时开环增益的取值范围。
3、(10分)已知系统的结构图如下,试求:
(1)闭环的幅相特性曲线;
1.(9分)设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示,试绘制其一般根轨迹图。
(其中-P为开环极点,-Z为开环零点)
自动控制原理试题
2006-2007(A)一、填空题(每空2分,共10分)1.用三个字来概括概括对控制系统的基本要求是。
2.偶极子指的是。
3.扰动作用下的稳态误差取决于及主反馈通道中的积分环节数目与增益。
4.滞后校正是通过牺牲来换取稳定裕度的增加。
5.上升时间反映了系统能力。
二、选择题(每小题2分,共10分)1.建立系统多项式模型的函数是()A. zpkB. tfC. ssD. sos2. 关于开环放大倍数对系统性能的影响,错误的是()A. 提高开环放大倍数,系统的快速性提高,稳定性增强;B. 开环放大倍数与开环相频特性无关;C. 提高开环放大倍数,能够提高系统的稳态精度;D. 开环放大倍数等于0型系统的静态位置误差系数。
3. 控制系统结构如图所示,则系统属于()A. 开环控制B. 反馈控制C. 按给定补偿D. 按扰动补偿4.以下不属于非线性系统特点的是()A. 满足叠加性B. 存在自激振荡C.有多个平衡点D. 频率响应会畸变5.设系统开环传递函数为2(3)(1)(0.51)ss s s+++,则开环放大倍数为()A. ∞;B. 6;C. 12;D. 2三、判断题(每小题2分,共10分)1.为保证系统具有足够的稳定裕度,中频段应有足够的宽度。
( )2.闭环极点越远离虚轴,对应的响应分量结束得越早。
( )3.引入测速反馈后,可以增大系统的阻尼,改善稳定性,但会使稳态精度下降。
( )4.对于最小相位系统,稳定的充要条件是奈氏曲线中正负穿越次数之差为零。
( )5.劳斯判据是近似求解系统的闭环极点的作图方法。
( )四、求下列两图所示示系统的传递函数。
其中,T=1s ,K=1。
(12分,每图6分)五、已知系统开环传递函数为100(2)()()(1)(20)s G s H s s s s +=++,试绘制渐近对数幅频特性曲线,并求截止频率与相角裕度。
(14分)六、已知调速系统的方框图如下图所示,请回答下列问题:(12分)(1)分析电网电压发生波动时,系统的调节过程;(4分)(2)反馈系数α应如何整定?PI 调节器的限幅对系统会产生何种影响?(4分) (3)反馈控制的特点与实质是什么?(4分)七、控制系统结构图如图所示。
2009年中国计量学院考研试题 自动控制原理
中国计量学院2009年攻读硕士学位研究生入学试题考试科目名称:自动控制原理考试科目代码: 810考生姓名:考生编号:本试卷共九大题,共三页。
系统如下图所示:1. 试用结构图等效变换求)(/)(s R s C ;(8分) 2. 用梅逊公式验证。
(7分) 二、(15分)系统如下图所示: 要求系统的超调量等于16%,峰值时间等于1s 。
1. 试求增益1K 和测速发电机输出斜率t K ;(10分) 2. 求此时系统的调节时间s t 。
(5分) 三、(15分)系统如下图所示:要求系统在输入t t r =)(作用下的稳态误差1.0≤ss e 。
试确定K 的取值范围。
负反馈系统的开环传递函数为:a 的变化范围为],0[+∞。
1. 试绘制当a 变化时的闭环系统根轨迹;(10分) 2. 判断使闭环系统稳定的a 值范围。
(5分) 五、(15分)单位负反馈系统的开环传递函数为:1. 画出它的乃氏图):(+∞→-∞ω。
(10分)2. 根据乃氏稳定判据判断闭环系统的稳定性。
(5分)六、(15分)单位负反馈系统的开环传递函数为:1. 试画出开环对数幅频渐进曲线和相频曲线。
(8分)2. 计算截止频率c ω和相稳定裕度γ。
(7分)七、(20分)已知离散系统的结构如图:1. 求开环脉冲传递函数和闭环脉冲传递函数;(10分) 2. 当)(1)(t t r =,试求输出)(z C 和)(t c *的表达式。
(10分))2()()(2++=s s as s H s G )1()1(10)(2-+=s s s s G )1()102.0(100)(++=s s s s G已知线性定常系统的状态方程为:[]20103113x x u y x-⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦= 1. 判断系统的能控性和能观性;(8分) 2. 求系统的传递函数;(8分) 3. 判断系统的稳定性。
(4分) 九、(20分)已知线性定常系统的状态方程为:1. 求系统状态转移矩阵At e ;(10分)2. 求系统在单位阶跃输入作用下的响应。
自动控制原理考试题库及参考答案
课程管理第1题:开环控制方式是按()进行控制的,反馈控制方式是按()进行控制的。
A. 偏差;给定量B. 给定量;偏差C. 给定量;扰动D. 扰动;给定量第2题:自动控制系统的是系统正常工作的先决条件。
A. 稳定性B. 动态特性C. 稳态特性D. 精确度第3题:系统的微分方程为c(t)=r(t)coswt+5 , 则系统属于()。
A. 离散系统B. 线性定常系统C. 线性时变系统D. 非线性系统第4题:时域中常用的数学模型不包括。
A. 微分方程B. 差分方程C. 传递函数D. 状态方程第5题:适合于应用传递函数描述的系统是。
A. 线性定常系统B. 线性时变系统C. 非线性时变系统D. 非线性定常系统第6题:传递函数的零初始条件是指tA. 输入为零B. 输入、输出及各阶导数为零C. 输入、输出为零D. 输出及各阶导数为零第7题:传递函数的拉氏反变换是()。
A. 单位阶跃响应B. 单位加速度响应C. 单位斜坡响应D. 单位脉冲响应第8题:系统自由运动的模态由()决定。
A. 零点B. 极点C. 零点和极点D. 增益第9题:信号流图中,()的支路称为源节点。
A. 只有信号输入B. 只有信号输出C. 既有信号输入又有信号输出D. 任意第10题:信号流图中,()的支路称为阱节点。
A. 只有信号输入B. 只有信号输出C. 既有信号输入又有信号输出D. 任意第11题:信号流图中,()的支路称为混合节点。
A. 只有信号输入B. 只有信号输出C. 既有信号输入又有信号输出D. 任意第12题:分析系统的动态性能时常用的典型输入信号是()。
A. 单位阶跃函数B. 单位速度函数C. 单位脉冲函数D. 正弦函数第13题:一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为 0.632 时对应的 t=()。
A. TB. 2TC. 3TD. 4T第14题:一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为 0.95 时对应的t=()。
A. TB. 2TC. 3TD. 4T第15题:一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为 0.982 时对应的t=()。
自动控制原理试题库套和答案详解完整版
⾃动控制原理试题库套和答案详解完整版⾃动控制原理试题库套和答案详解⼀、填空(每空1分,共18分)1.⾃动控制系统的数学模型有、、、共4种。
2.连续控制系统稳定的充分必要条件是。
离散控制系统稳定的充分必要条件是。
3.某统控制系统的微分⽅程为:dtt dc )(+(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数Φ(s)= ;该系统超调σ%= ;调节时间t s (Δ=2%)= 。
4.某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ,则该系统是阶型系统;其开环放⼤系数K= 。
5则该系统开环传递函数ωC = 。
67系统)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=(单位反馈T=)当输⼊r(t)=t 时.该系统稳态误差为。
求:((2(1(2(3五.已知某系统L (ω)曲线,(12分)(1)写出系统开环传递函数G (s )(2)求其相位裕度γ(3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=,⼀. 2. 微分环节的传递函数为 3.并联⽅框图的等效传递函数等于各并联传递函数之 4.单位冲击函数信号的拉⽒变换式5.系统开环传递函数中有⼀个积分环节则该系统为型系统。
6.⽐例环节的频率特性为。
7. 微分环节的相⾓为。
8.⼆阶系统的谐振峰值与有关。
9.⾼阶系统的超调量跟有关。
10. 在零初始条件下输出量与输⼊量的拉⽒变换之⽐,称该系统的传递函数。
⼆.试求下图的传第函数(7分)10K 值s T s s s G 25.0,)4(1)(=+=五.在系统的特征式为A (s )=6s +25s +84s +123s +202s +16s+16=0,试判断系统的稳定性(8分) .⼋.设采样控制系统饿结构如图所⽰,其中试判断系统的稳定性。
(10分)九.试绘制K 由0 ->+值范围。
(15分) ⼀、填空题:(每空分,共15分)1.当扰动信号进⼊系统破坏系统平衡时,有重新恢复平衡的能⼒则该系统具有。
2009年同济大学825自动控制原理考研试题
,画出校正后的伯德图;
③校正环节属于哪类校正(超前或滞后)?分别写出两者的特点和区别。
6、已知单位负反馈系统的开环幅相曲线(K=10,P=0,v=1)如图 6.1 所示,求:
j
-1.6
-0.8 -0.4 0 -1
图 6.1 系统 K=10 时开环幅相曲线
①试判定此时系统的稳定性; ②试确定系统闭环稳定时,K 值的范围。
电量
手动阀
水箱
图 1.1 液位控制系统
①加入控制器,完善控制系统图(描述即可)。画出系统原理结构框图。 ②由于送水管较长,会带来哪些问题?试写出相应的改进措施。
2、设控制系统如图 2.1 所示,其中 Gc(S)
R(S) -
G1(S)
,
,
N(S)
K3 G2(S)
。 C(S)
G3(S)
图 2.1 控制系统
4、考查根轨迹。 单位负反馈系统的开环传递函数为:
绘制 K 从
时,系统的根轨迹。
5、已知最小相位系统的对数幅频渐进特性曲线如图 5.1 所示,
L(W)
80
-20
0.01
0.1
-40
W
1
10
-60
图 5.1 对数幅频渐进特性曲线
试求: ①由对数幅频渐进特性曲线写出该系统的开环传递函数 ;
②加入校正环节
2009 年同济大学 825 自动控制原理考研试题
2009 年同济大学 825 自动控制原理考研试题
09 年 825 自控考研试题,题型无变化,考查基本知识点,无超纲题目。 本次考试共有 11 道题目,考生可携带计算器。
1、如图 1.1 所示为一液位控制系统(未完善),试:
变频器
高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 绪 论)
第1章 绪 论一、选择题1.线性系统的主要特点有()。
[华中科技大学2009年研]A.稳定性B.振荡性C.收敛性D.齐次性【答案】D2.对控制作用进行适当的补偿(复合控制),可使系统()。
[湖南大学2006年研]A.由不稳定变成稳定B.减小非线性的影响;C.提高无差度D.同时改善快速性和抗干扰能力【答案】D3.在通常的闭环控制系统结构中,系统的控制器和控制对象共同构成了()。
[杭州电子科技大学2008年研]A.开环传递函数B.反馈通道C.前向通道D.闭环传递函数【答案】C二、填空题1.自动控制系统按给定信号的类型可分为______系统和______系统。
[燕山大学研]【答案】连续系统;离散系统2.自动控制系统性能好坏的三个方面为:______。
[燕山大学研]【答案】稳定性,快速性,准确性。
3.自动控制系统对输入信号的响应,一般都包含两个分量,即一个是______,另一个是______分量。
[华南理工大学2006年研]【答案】稳态;瞬态4.最常用的补偿方法是______和______。
[湖南大学2006年研]【答案】按扰动补偿;按输入补偿三、问答题1.何谓自动控制?开环控制和闭环控制各具有什么样的特点?[华南理工大学研]答:(1)自动控制:在无人直接参与下,利用控制装置操纵被控对象,使被控量等于给定量。
(2)开环控制特点:开环控制是按给定值控制,控制方式比较简单,但控制精度受到原理上的限制。
(3)闭环控制特点:闭环控制为偏差控制,可以使反馈回路中的干扰信号得到抑制,因而控制精度较高,但闭环控制有可能使系统不稳定。
2.在经典控制理论中,负反馈控制是一种最基本的控制方式,也是一种常用的校正方式,试举例论述采用负反馈控制的优点。
[南开大学研]答:负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解,它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。
这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。
控制器的控制策略是不停减小这个差值,以使差值变小。
(完整版)自动控制原理试题及答案
一、 单项选择题(每题 1 分,共 20 分)1. 系统和输入已知,求输出并对动向特征进行研究,称为(C )A. 系统综合B.系统辨别C.系统剖析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频次特征在( A )上相等。
A. 幅频特征的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频次3. 经过丈量输出量,产生一个与输出信号存在确立函数比率关系值的元件称为(C ) A. 比较元件 B.给定元件 C.反应元件 D.放大元件 4. ω从 0 变化到 +∞时,延缓环节频次特征极坐标图为( A )A. 圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽视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. 比率环节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10,则它的开环增益为( C )2)s(5 s7. 二阶系统的传达函数 G( s) 2 5 ,则该系统是( B )s 2s 5A. 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,提升 ωn ,则能够( B )A. 提升上涨时间和峰值时间B.减少上涨时间和峰值时间C.提升上涨时间和调整时间D.减少上涨时间和超调量9. 一阶微分环节 G ( s) 1 Ts ,当频次1时,则相频特征G ( j ) 为( A )TA.45 °B.- 45°C.90 °D.- 90°10.最小相位系统的开环增益越大,其( D )A. 振荡次数越多B.稳固裕量越大C.相位变化越小D.稳态偏差越小11.设系统的特点方程为 D s s 48s 3 17 s 2 16s50,则此系统 ( A )A. 稳固B.临界稳固C.不稳固D.稳固性不确立。
12.某单位反应系统的开环传达函数为: G sk,当 k=( C )时,闭环系1)( s 5)s(s 统临界稳固。
13.设系统的特点方程为 D s 3s 410s 3 5s 2 s 20,则此系统中包括正实部特点的个数有(C )14.单位反应系统开环传达函数为 G ss 2 5 ,当输入为单位阶跃时,则其地点误6s差为( C )s若已知某串连校订装置的传达函数为 G c (s) s1,则它是一种( D ) 15. 10s 1A. 反应校订B.相位超前校订C.相位滞后 —超前校订D.相位滞后校订16.稳态偏差 e 与偏差信号 E(s)的函数关系为(B )ssA. e ss lim E(s)B. e ss lim sE(s)s 0s 0C. e ss lim E( s)D. e ss lim sE(s)ss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提升系统的稳固性,最方便的是( A )A. 减小增益B.超前校订C.滞后校订D.滞后 -超前 18.相位超前校订装置的奈氏曲线为( B )A. 圆B.上半圆C.下半圆 °弧线 开环传达函数为 G(s)H(s)= 3 K, 则实轴上的根轨迹为( C )19.( s 3)sA.( - 3,∞ )B.(0,∞ )C.(- ∞, - 3)D.( - 3,0)20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( B )反应的传感器。
《自动控制原理》试卷(期末A卷参考答案)
试题编号:重庆邮电大学2009学年2学期《自动控制原理》试卷(期中)(A 卷)(闭卷)一、简答题(本大题共5小题,每小题4分,共20分) 1. 传递函数定义及其主要性质。
答:线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为传递函数。
(2分)主要性质:(每回答正确2个1分,全部正确2分)1)传递函数只适用于线性定常系统:由于传递函数是基于拉氏变换,将原来的线性常系数微分方程从时域变换到复域,故只适用于线性定常系统。
2)传递函数是在零初始条件下定义的。
如果系统为非零初始条件,非零初始值V(s),则系统新的输入、输出关系为:Y(s)=G(s).U(s)+ V(s)3)传递函数只表示了系统的端口关系,不明显表示系统内部部件的信息。
因此对于同一个物理系统,如果描述的端口不同,其传递函数也可能不同;而不同的物理系统,其传递函数可能相同。
4)传递函数是复变量S 的有理真分式函数,分子多项式的次数n 低于或等于分母多项的次数m ,所有系数均为实数。
2. 线性控制系统的稳定性定义。
答:如果线性控制系统在初始扰动的影响下,其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零或原平衡点,则称系统渐进稳定,简称稳定(3分),反之,如果在初始扰动下,系统的动态过程随时间的推移而发散,则不稳定。
(1分)3. 闭环系统的零、极点位置对于时间响应性能的超调量、调节时间的有何影响? 答:(1)超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率21//ξξωσ-=d ,与其他闭环零、极点接近坐标原点的程度有关;(2分)(2)条件时间主要取决于靠近虚轴的闭环复数极点的实部绝对值ξωσ=,如果实数极点距离虚轴最近,并且它附近没有实数零点,则调节时间主要取决于该实数极点的模值。
(2分)4. 对于一个给定的开环增益为o k 最小相位系统,说明采用频率方法和根轨迹法判断稳定性的统一性。
答:频率法判断系统稳定性时,当o k 较小时,其副相曲线在)(ωj Go 平面不包围(-1,j0)这点,系统稳定,随着o k 的增加,副相曲线包围(-1,j0)这点,系统不稳定。
11自动控制原理习题分析第三章(2009xu)
已知系统特征方程, 已知系统特征方程, 用劳思判据 判定使系统稳定取值范 围.
4 3 2
自动控制原理习题 分析第三章3-3(2) 分析第三章
s + Ks + s + s + 1 = 0 表首列元素均为正数. 系统稳定条件 :1).K > 0;2).Routh 表首列元素均为正数. 1 1 1 s4 3 K 1 0 s (K − 1)/K > 0 (K − 1)/K − K 2 (K − 1)/K 1 要求 . s >0 (K − 1)/K − K (K − 1)/K 0 s1 (K − 1)/K 0 s 1
出现全零行, 首列元素全为正, 没有右半平面特征根。 出现全零行,系统不稳 定;首列元素全为正, 没有右半平面特征根。
已知系统特征方程, 已知系统特征方程, 用劳思判据 判定使系统稳定取值范 围. s + 4s + 13s + 36s + K = 0
4 3 2
自动控制原理习题 分析第三章3-3(1) 分析第三章
(K − 1)/K − K K − 1 − K 2 由第一条件导出K = <0 由第一条件导出K > 1,但此时 (K − 1)/K K −1 实数K 即不存在使系统稳定的 实数K.
自动控制原 1 系统稳定的充要条件 是什么? 是什么? ) 理习题分析 2 当 K = 5 时,确定使系统稳定的 τ的取值范围。 第三章 的取值范围。 第三章3-4 )
自动控制原理习题 分析第三章3-1(1) 分析第三章
自动控制原理习题分析第三章3-1(2) 自动控制原理习题分析第三章
环传递函数, 已知单位反馈系统的开 环传递函数, 的稳定性. 试用劳思判据判断系统 的稳定性. 8(s + 1) ; G(s) = s(s − 1)(s + 6)
(完整)自动控制原理复习题20套答案
自动控制原理试卷1答案一.填空 1. 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
2. 闭环极点都位于S 平面左侧;系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内.3. 5.02+S ;0;8。
4. 4,Ⅱ;62.5.5. 110100+S ;10。
6. P-I;利用G(s )的负斜率使ωC 减小,改善静态性能。
7. 将连续信号变为离散信号;0。
二.(14分) 解:(1)(2)C (Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG •+•三.(20分)解:(1)F (s)=[]T s st f 111)(+-=(2)F (s )=525125151)5(122++-=+s s ss s(3)G 1(s )=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s )=ss s a s )32(10)(2+⨯+sa s s a s s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴ a s s s s A 101032)(23+++=∴ 要使系统稳定,则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a (两内项系数乘积>两外项系数乘积)521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)(1分)(4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)(2分) (1分)(1分) (2分)(每空1分。
自动控制原理王雪松答案
自动控制原理王雪松答案一、单选题1线性系统的主要特点有()。
[华中科技大学2009年研]A.稳定性B.振荡性C.收敛性D.齐次性【答案】D查看答案【解析】线性系统的重要性质是可以应用叠加原理,叠加原理有两重含义,既具有可叠加性和齐次性。
2对控制作用进行适当的补偿(复合控制),可使系统()。
[湖南大学2006年研]A.由不稳定变成稳定B.减小非线性的影响C.提高无差度D.同时改善快速性和抗干扰能力【答案】D查看答案【解析】复合控制只要参数选择合适,不仅可以改善快速性,还能保持系统稳定,减小稳态误差、抑制几乎所有可测量扰动。
3在通常的闭环控制系统结构中,系统的控制器和控制对象共同构成了()。
[杭州电子科技大学2008年研]A.开环传递函数B.反馈通道C.前向通道D.闭环传递函数【答案】C查看答案【解析】前向通道是指闭环系统中,从系统输入量到系统被控制量之间的通道。
因此控制器和控制对象就组成了通常闭环控制系统的前向通道。
4系统的传递函数与下列因素有关()。
[华中科技大学2009年研] A.系统结构B.初始条件C.系统结构和参数D.系统结构、参数和初始条件【答案】C查看答案【解析】传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式,它只取决于系统或元件的结构和参数,而与输入量的形式无关,也不反映系统内部的任何信息。
5传递函数的概念除了适用于线性定常系统之外,还可用于描述()系统。
[杭州电子科技大学2008年研]A.线性时变B.非线性定常C.非线性时变D.以上都不是【答案】D查看答案【解析】传递函数定义为线性定常系统零初始条件下,系统输出量与输入量的拉氏变换之比,只适用于线性定常系统。
6设f(t)=tet·1(t),则F(s)=()。
[清华大学研]A.-1/(s-1)2B.1/(s-1)C.1/(s-1)2D.1/[s2(s-1)]【答案】C查看答案【解析】由于L(t)=1/s2,由相移定理,F(s)=L(tet·1(t))=1/(s -1)2。
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西华大学研究生课程考试试题
课程名称: 自动控制理论 考试类型(考试或考查): 考试 年 级: 2009级 学时: 50 考试时间: 2010.7.8. 专 业: 学生姓名: 学号:
一、选择题(每小题1.5分,共计15分) 1、开环控制系统的控制信号取决于( ) A 、系统的实际输出
B 、系统的实际输出与理想的输入之差
C 、输入与输出之差
D 、输入
2、某系统的微分方程为)()()()(3
t x t x t x t x i o o o =++∙
则它是( ) A 、线性定常系统 B 、线性系统 C 、非线性系统
D 、非线性时变系统
3、系统的单位脉冲响应函数为t t c 5.0)(=,则系统的传递函数为( )
A 、25.0s
B 、s 5.0
C 、25s
D 、s
5
4、 设一阶系统的传递函数为5
25
+s ,其时间常数和增益分别是( ) A 、2,5 B 、2,2
5 C 、
52,1 D 、25,2
5
5、某传递函数s K s
K K s G 3211
)(++=,则它是由( )组成的。
A 、比例+积分环节 B 、比例+微分环节 C 、比例+惯性环节
D 、比例+积分+微分环节
6、传递函数6
51
4)(2+++=
s s s s G 的零点,极点和比例系数分别是( )
A 、零点z=0.25,极点p1=-2,p2=-3,比例系数为2
B 、零点z=0.25,极点p1=-2,p2=-3,比例系数为4
C 、零点z=-0.25,极点p1=-2,p2=-3,比例系数为2
D 、零点z=-0.25,极点p1=-2,p2=-3,比例系数为4
7、单位反馈系统的开环传递函数为)
5)(1(500
)(++=s s s s G K ,在单位斜坡输入下的稳态误
差为( ) A 、500 B 、1/500 C 、100 D 、0.01
8、设一阶系统的传递函数为2
7
)(+=
s s G 若容许误差为2%,则调整时间为( ) A 、8 B 、2 C 、7 D 、3.5
9、下列传递函数属于振荡环节的是( )
A 、2
31
2)(2
+++=s s s s G B 、2
31
)(2++=s s s G
C 、11
)(2++=s s s G
D 、1
31
2)(2+++=s s s s G
10、设一阶系统的传递函数为1
1)(+=s s G 若输入为)30cos(4)(
-=t t x i 作用下的输出为( )
A 、)15cos(4)(
-=t t x o
B 、)75cos(22)( -=t t x o
C 、)15cos(22)( +=t t x o
D 、)15cos(4)( +=t t x o 11、系统的传递函数为s
s G 01.011
)(-=
的Nyquist 图为( )
12、设系统的传递函数为K
s s s s s s G +++++=2
3223
32)(,则此系统稳定时K 值的范围( ) A 、K<0 B 、K>0 C 、0<K<2 D 、0<K<20
13、已知开环稳定的系统,其开环频率特性的Nyquist 图如右所示,则该闭环系统( ) A 、稳定 B 、不稳定 C 、临界稳定
D 、和系统初始状态有关
14、系统稳定的充要条件为( ) A 、幅值裕度大于0分贝 B 、相位裕度大于0
C 、幅值裕度大于0分贝,且相位裕度大于0
D 、幅值裕度大于0分贝,或相位裕度大于0
15、下列环节中可以作为相位超前校正环节的是( ) A 、1
1
2)(++=
s s s G c
B 、131
23)(++∙=s s s G c C 、1
21
)(++=s s s G c
D 、1
21
3)(++∙=s s s G c
二、简答题(共计5分,共计10分)
1、简述线性定常系统的频率特性的基本概念
2、图2-1为某烘烤炉温控制系统的示意图,,控制任务是保持炉温T 恒定,试说明其工作原
理,并画出该系统方框图。
(分)
图2-1 烘烤炉温控制系统的示意图
三、计算题
1、试求图3-1所示机械系统的传递函数。
(7分)
2、已知系统的框图如图3-2所示,其性能指标s t p p 1%,20%==σ,确定系统的K 值和A 值,并计算出r t 和s t 的值。
(7分)
3、已知单位反馈系统的开环传递函数为)
15.0)(11.0(10)(++=
s s s K s G , 输入信号r(t)=2+0.5t 。
(7分) (1) 试求K=1时系统稳态误差;
(2) 当稳态误差为0.025时,K 为何值?此时系统是否稳定?
4、设系统的开环传递函数为)
12.0)(1(10
)(++=s s s s G K ,(7分)
(1)试画出其bode 图
(2)求相位裕度γ和幅值裕度g k (只需列出计算表达式,不用求出具体值)。
5、设Ⅰ型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为)
15.0(20
)(+=
s s s G o ,要求设计串联相
位超前校正装置,使系统具有dB K g 10lg 20,50>≥
γ。
(8分) 6、若某线性定常系统在单位阶跃输入作用下,其输出为t t
e e t y 2321)(---+=。
试求系统
的传递函数。
(8分)
7、已知二阶系统的闭环传递函数为22
2
2)(n
n n s s s G ωξωω++=,其中s rad n /5,6.0==ωξ 试求系统在单位阶跃输入下的瞬态响应指标s p p r t t t 和%,,σ。
(8分)
8、已知单位反馈系统的开环传递函数为)
16.0)(13.0()(++=
s s s K
s G ,(8分)
试求 (1)静态误差系数a v P K K K ,,(2)系统对阶跃输入的稳态误差;(3)系统对输入为r(t)=2t 时的稳态误差。
9、试画出)
14()
16.0(50)(2++=s s s s G 的bode 图。
(7分)
10、设Ⅰ型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为)
1(12
)(+=s s s G o ,要求设计串联相位
超前校正装置,使系统具有4,40≥≥c ωγ 。
(8分)。