自动控制理论二第6章习题
自动控制理论二习题
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自动控制理论(二) 第四章测试题一、单项选择题(每小题2分)1、在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )A.低频段B.中频段C.高频段D.无法反映2、设开环系统的频率特性G(j ω)=413()+j ω,当ω=1rad/s 时,其频率特性幅值M(1)=( )A.22B.2C.42D.24 3、比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( )A.90°B.-90°C.0°D.-180°4、如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值,则阻尼比ξ的值为( )A.0≤ξ≤0.707B.0<ξ<1C.ξ>0.707D.ξ>15、设积分环节的传递函数为G(s)=sK ,则其频率特性幅值M(ω)=( ) A.ωK B.2K ω C.ω1D.21ω 6、设开环系统的频率特性G(j ω)3)j 1(11ω+=,当ω=1rad/s 时,其频率特性幅值M(1)=( ) A. 22 B. 2 C. 42 D. 2 / 47、如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值,则阻尼比ξ的值为( )A. 0≤ξ≤0.707B. 0<ξ<1C. ξ>0.707D. ξ>18、积分环节的频率特性相位移θ(ω)为( )A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°9、伯德图中的高频段反映了系统的( )A. 稳态性能B. 动态性能C. 抗高频干扰能力D. 以上都不是 10、2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为( )A.-60(dB/dec)B.-40(dB/dec)C.-20(dB/dec)D.0(dB/dec)11、下列频域性能指标中,反映闭环频域性能指标的是( )A.谐振峰值M rB.相位裕量γC.增益裕量K gD.剪切频率ωc12、设开环系统频率特性G(j ω)=3)j (110ω+,则其频率特性相位移θ(ω)=-180°时对应频率ω为( )A.1(rad/s)B.3(rad/s)C .√3(rad/s) D.10(rad/s)13、开环系统频率特性G(j ω)=3)j 1(3ω+,当ω=1rad/s 时,其频率特性相角θ(1)=( )。
自动控制原理(胥布工)第二版章习题及详解
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⾃动控制原理(胥布⼯)第⼆版章习题及详解第6章习题及详解6-1 试求图6-93所⽰电路得频率特性表达式,并指出哪些电路得低频段增益⼤于⾼频段增益。
(a) (b)(c) (d)图6-93 习题6-1图解:(a) ;(b);(c) ;(d) ;(a)与(c)低频段增益⼩于⾼频段增益;(b)与(d)低频段增益⼤于⾼频段增益。
6-2 若系统单位脉冲响应为,试确定系统得频率特性。
解:,故6-3 已知单位反馈系统得开环传递函数为试根据式(6-11)频率特性得定义求闭环系统在输⼊信号作⽤下得稳态输出。
解:先求得闭环传递函数。
(1),,。
(2),,。
故。
6-4 某对象传递函数为试求:(1)该对象在输⼊作⽤下输出得表达式,并指出哪部分就是瞬态分量;(2)分析与增⼤对瞬态分量与稳态分量得影响;(3)很多化⼯过程对象得与都很⼤,通过实验⽅法测定对象得频率特性需要很长时间,试解释其原因。
解: (1)前⼀项为瞬态分量,后⼀项为稳态分量。
(2)与增⼤,瞬态分量收敛更慢;稳态分量幅值减⼩,且相位滞后更明显。
(3)因为瞬态分量收敛太慢。
6-5 某系统得开环传递函数为试描点绘制:(1)奈奎斯特曲线;(2)伯德图;(3)尼科尔斯图。
解:各图如习题6-5图解所⽰。
Nichols ChartOpen-Loop P hase (deg)O p e n -L o o p G a i n (d B )习题6-5图解6-6 给定反馈系统得开环传递函数如下, (a ); (b ); (c ); (d );(e )。
(1) 试分别绘出其开环频率特性得奈奎斯特草图,并与借助Matlab 绘制得精确奈奎斯特曲线进⾏⽐较。
(2) 试根据草图判断各系统得稳定性。
解:(1)精确曲线如习题6-6图解所⽰。
习题6-6图解(2)(a)临界稳定(闭环系统有⼀对共轭虚根),其余系统稳定。
6-7 给定反馈系统得开环传递函数如下, (a );(b ) ;(c );(d );(1) 试绘出各系统得开环对数幅频渐近特性,并根据所得得渐近特性估算截⽌频率与相位裕度。
自动控制理论二第5章习题
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⾃动控制理论⼆第5章习题⾃动控制理论(⼆) 第五章测试题⼀、单项选择题(每⼩题2分)1、系统特征⽅程式的所有根均在根平⾯的左半部分是系统稳定的( )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是 2、下列判别系统稳定性的⽅法中,哪⼀个是在频域⾥判别系统稳定性的判据() A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈奎斯特判据 D.根轨迹法 3、设单位负反馈系统的开环传函为G(s)=3)1s (22+,那么它的相位裕量γ的值为() A.15o B.60o C.30o D.45o4、系统稳定的充分必要条件是其特征⽅程式的所有根均在根平⾯的( ) A. 实轴上 B. 虚轴上 C. 左半部分 D. 右半部分5、下列频域性能指标中,反映闭环频域性能指标的是( ) A.谐振峰值M r B.相位裕量γ C.增益裕量K g D.剪切频率ωc6、在经典控制理论中,临界稳定被认为是( )A.稳定B.BIBO 稳定C.渐近稳定D.不稳定 7、奈奎斯特稳定性判据是利⽤系统的( )来判据闭环系统稳定性的⼀个判别准则。
A.开环幅值频率特性B.开环相⾓频率特性C.开环幅相频率特性D.闭环幅相频率特性 8、系统的开环传递函数由1)s(s K +变为2)1)(s s(s K++,则新系统( )。
A.稳定性变好 B.稳定性变坏C.稳定性不变D.相对稳定性变好 9、利⽤奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的() A.稳态性能 B.动态性能C.稳态和动态性能D.抗扰性能 10、设单位负反馈控制系统的开环传递函数G o (s)=)a s (s K+,其中K>0,a>0,则闭环控制系统的稳定性与() A.K 值的⼤⼩有关 B.a 值的⼤⼩有关C.a 和K 值的⼤⼩有关D.a 和K 值的⼤⼩⽆关11、已知系统的特征⽅程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4,则此系统的稳定性为() A .稳定 B .临界稳定 C .不稳定 D .⽆法判断12、已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G (s )=s K 1)s (H ,)1s (s 10h +=-,当闭环临界稳定时,K h 值应为() A .-1 B .-0.1 C .0.1 D .113、闭环系统特征⽅程为G(s)H(s)=-1,其中G(s)H(s)的⽮量表⽰为() A .1/(2l+1)π B .1/±(2l+1)π C .1/(±2l π) D .1/(±l π) (各备选项中l =0,1,2……)14、若系统的特征⽅程式为 s 3+4s+1=0 ,则此系统的稳定性为 ( ) A .稳定 B .临界稳定 C .不稳定 D .⽆法判断 15、已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为)5s )(1s (s )1s (10)s (G +-+=,该系统闭环系统是()A .稳定的B .条件稳定的C .临界稳定的D .不稳定的 16、系统的开环传递函数为)1TS (s 2)s (G k +=,当T=1s 时,系统的相位裕量为()A .30° B .45° C .60° D .90° 17、设某闭环传递函数为1s 101)s (R )s (Y +=,则其频带宽度为() A .0~10 rad/s B .0~1 rad/s C .0~0.1 rad/sD .0~0.01 rad/s18、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)=,则相位裕量γ的值为() A . 30° B . 45° C . 60° D . 90°19、若⼀系统的特征⽅程式为 (s+1)2(s - 2)2+3 = 0 ,则此系统是() A .稳定的 B .临界稳定的 C .不稳定的 D .条件稳定的 20、在奈⽒判据中,若F(s)在F(s)平⾯上的轨迹顺时针包围原点两次,则N 的值为()A .-2 B .-1 C .1 D .221、若劳斯阵列表中第⼀列的系数为(3,1,ε,2-ε1,12)T ,则此系统的稳定性为()A .稳定B .临界稳定C .不稳定D .⽆法判断 22、设开环系统频率特性为G (j ω)=)12)(1(1++ωωωj j j ,则其频率特性的奈⽒图与负实轴交点的频率值ω为() A .rad 22/s B .1rad /s C .2rad/s D .2rad/s 23、已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为G (s )=1-s K,则系统稳定时K的范围为()A .K <0B .K >0C .K >1D .K >224、某单位反馈控制系统开环传递函数G (s )=21s s +α,若使相位裕量γ=45°,α的值应为多少?()A .21 B .21 C .321 D .42125、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G (s )=12)1(223++++s as s s ,若系统以ωn =2rad/s的频率作等幅振荡,则a 的值应为()A .0.4B .0.5C .0.75D .126、设G (s )H (s )=)5)(2()10(+++s s s k ,当k 增⼤时,闭环系统()A .由稳定到不稳定B .由不稳定到稳定C .始终稳定D .始终不稳定⼆、填空题(每⼩题1分)1、已知单位反馈系统的开环传递函数为)1Ts (s K)s (G +=,若要求带宽增加a 倍,相位裕量保持不变,则K 应为,T 应为。
自动控制理论二第1--2章习题
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自动控制理论(二) 第一、二章测试题一、填空题(每小题1分)1、根据控制系统信号的形式,控制系统可分为________控制系统、________控制系统。
2、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:________、________和准确性。
3、信号流图中,节点可以把所有________的信号叠加,并把叠加后的信号传送到所有的________。
4、在发电机开环励磁控制系统的基础上,增加______和反馈元件就构成了闭环励磁控制系统。
5、单位斜坡函数t 的拉氏变换为______。
6、采用比例-积分-微分(PID )串联校正,可以兼顾系统的________与___________的改善。
7、常规控制器中定值元件的作用是产生 信号,其类型应与 来的信号一致。
8、根据控制系统元件的特性,控制系统可分为____ __ 控制系统、___ ___控制系统。
9、传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于 ,并且只适于零初始条件下的 系统。
10、框图等效变换的原则是,保持变换后与变换前的___________量不变。
11、积分环节的输出信号与输入信号的 成正比。
二、选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的字母填写在括号内。
每题2分)1、研究自动控制系统时常用的典型输入信号是( ) A .脉冲函数 B .斜坡函数 C .抛物线函数 D .阶跃函数2、PID 控制器的传递函数形式是( ) A .5+3sB .5+3s 1C .5+3s+3s1D .5+1s 1+ 3、正弦函数sin ωt 的拉氏变换是( )A .ω+s 1 B .22s ωω+ C .22s s ω+ D .22s 1ω+4、随动系统中常用的输入信号是抛物线函数和( )A. 阶跃函数B. 脉冲函数C. 正弦函数D. 斜坡函数 5、由电子线路构成的控制器如图,它是 ( )A .PI 控制器B .PD 控制器C .PID 控制器 D .P 控制器6.PID 控制器中,积分控制的作用是( ) A .克服对象的延迟和惯性 B .能使控制过程为无差控制 C .减少控制过程的动态偏差D .使过程较快达到稳定7、拉氏变换将时间函数变换成( )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数 8、线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下( ) A .系统输出信号与输入信号之比 B .系统输入信号与输出信号之比C .系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D .系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 9、PI 控制规律指的是( )A.比例、微分B.比例、积分C.积分、微分D.比例、积分、微分 10、运算放大器的特点为( )A.高输入阻抗,高输出阻抗B.高输入阻抗、低输出阻抗C.低输入阻抗,高输出阻抗D.低输入阻抗、低输出阻抗 11、根据控制系统元件的特性,控制系统可分为( )A. 反馈控制系统和前馈控制系统B. 线性控制系统和非线性控制系统C. 定值控制系统和随动控制系统D. 连续控制系统和离散控制系统 12、单位斜坡信号f(t)=t 的拉氏变换式是( ) A.s 1 B. 2s 1 C. 1s 1 D. 3s 1 13、与开环控制相比较闭环控制的特征是( ) A.系统有执行元件 B.系统有控制器 C.系统有放大元件 D.系统有反馈环节14、常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是( ) A. PI B. PD C. ID D. PID 15、在程序控制系统中,给定值的变化是( )A.固定的B.未知的C.按一定时间函数D.随机的16、自动控制系统的稳定性是指遇到阶跃扰动时,过渡过程结束后,被控量是否趋于( )A.有限值B. 零C. 1D. 无穷三、名词解释(每小题3分)1、传递函数的零点2、恒值控制系统3、前馈控制系统4、前向通路5、自动控制6、传递函数的极点7、反馈控制系统四、问答题(每小题5分)1、系统的物理构成不同,其传递函数可能相同吗?为什么?2、 试写出PID 控制器的传递函数。
自动控制理论
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⾃动控制理论第⼀章⾃动控制系统概述1、组成⾃动控制系统的基本元件或装置有哪些?各环节的作⽤?控制系统是由控制对象和控制装置组成,控制装置包括:(1) 给定环节给出与期望的输出相对应的系统输⼊量。
(2) 测量变送环节⽤来检测被控量的实际值,测量变送环节⼀般也称为反馈环节。
(3) ⽐较环节其作⽤是把测量元件检测到的实际输出值与给定环节给出的输⼊值进⾏⽐较,求出它们之间的偏差。
(4) 放⼤变换环节将⽐较微弱的偏差信号加以放⼤,以⾜够的功率来推动执⾏机构或被控对象。
(5) 执⾏环节直接推动被控对象,使其被控量发⽣变化。
常见的执⾏元件有阀门,伺服电动机等。
2、什么是被控对象、被控量、控制量、给定量、⼲扰量?举例说明。
被控对象指需要给以控制的机器、设备或⽣产过程。
被控量指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量,被控量⼜称输出量、输出信号。
控制量也称操纵量,是⼀种由控制器改变的量值或状态,它将影响被控量的值。
给定值是作⽤于⾃动控制系统的输⼊端并作为控制依据的物理量。
给定值⼜称输⼊信号、输⼊指令、参考输⼊。
除给定值之外,凡能引起被控量变化的因素,都是⼲扰,⼲扰⼜称扰动。
⽐如⼀个⽔箱液位控制系统,其控制对象为⽔箱,被控量为⽔箱的⽔位,给定量是⽔箱的期望⽔位。
3、⾃动控制系统的控制⽅式有哪些?⾃动控制系统的控制⽅式有开环控制、闭环控制与复合控制。
4、什么是闭环控制、复合控制?与开环控制有什么不同?若系统的输出量不返送到系统的输⼊端(只有输⼊到输出的前向通道),则称这类系统为开环控制系统。
在控制系统中,控制装置对被控对象所施加的控制作⽤,若能取⾃被控量的反馈信息(有输出到输⼊的反馈通道),即根据实际输出来修正控制作⽤,实现对被控对象进⾏控制的任务,这种控制原理被称为反馈控制原理。
复合控制是闭环控制和开环控制相结合的⼀种⽅式,既有前馈通道,⼜有反馈通道。
5、⾃动控制系统的分类(按元件特性分、按输⼊信号的变化规律、按系统传输信号的性质)?按系统输⼊信号的时间特性进⾏分类,可分为恒值控制系统和随动系统。
自动控制原理第二章到第七章课后习题答案
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自动控制原理第二章到第七章课后习题答案第二章2-1试求下图所示电路的微分方程和传递函数。
解:(a )根据电路定律,列写出方程组:001Li R c L R C di L u u dtu R i i dt Ci i i ⋅+==⋅==+⎰消除中间变量可得微分方程:20002i d u du L L C u u dt R dt⋅⋅+⋅+=对上式两边取拉氏变换得:2000()()()()i LL C U s s U s s U s U s R⋅⋅⋅+⋅⋅+= 传递函数为022()1()()1i U s R G s L U s R Ls LCRs s LCs R ===++++ (b )根据电路定律,列写出方程组:12011()i i u i R R idt C u u i R =++-=⎰消除中间变量可得微分方程:121012i R R Ru u idt R R C+=-⎰ 对上式两边取拉氏变换得:2012()(1)()(1)i U s R Cs U s R Cs R Cs +=++传递函数为0212()1()()1i U s R CsG s U s R Cs R Cs+==++2-3求下图所示运算放大器构成的电路的传递函数。
解:(a )由图(a ),利用等效复数阻抗的方法得22111(s)1(s)()1o i R U R Cs Cs G U s R R Cs ++==-=-+(b )由图(b ),利用等效复数阻抗的方法得222121211221211111(s)()1(s)1()1o i R U C s R R C C s R C R C s G U s R C s R C s R C s++++==-=-+2-5试简化下图中各系统结构图,并求传递函数()()C s R s 。
2-6试求下图所示系统的传递函数11()()C s R s ,21()()C s R s ,12()()C s R s 及22()()C s R s 。
最新自动控制原理精品资料自控二0604答案
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自动控制理论(二0604)答案一. 按要求回答下列问题(18分,每题3分)1. 连续系统中,所有信号均为时间的连续函数;离散系统含有时间离散信号;…。
2. se s G sT h --=1)(。
3. )e )(1()e 1(e 1211)(222T T -T z z z z z z z s s Z z X -----=---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=。
4. ,2,1,0,e)(5.0==-n nT x nT或)(e )(05.0nT t t x n nT -=∑∞=-*δ。
5. 在系统输入端具有采样开关,初始条件为零时,系统输出信号的Z 变换与输入信号的Z 变换之比。
6. |a 2|<1;D (1) = 0.32 > 0;(-1)3D (-1) = 0.38 > 0;系统稳定;或系统的3个极点{0.9,-0.75+j0.37,-0.75-j0.37 }均在单位圆内,系统稳定; 允许使用各种方法。
二. (只能选作其一)(8分)1. (8分)求下列系统的闭环脉冲传递函数(要写出推导过程)。
)()(1)()()(32121z G G z G z G z G z +=Φ。
2. (8分) 用Z 变换法求解下列方程解 z 2 [X (z ) - x (0) - z --1x (1) ] +0.9z [X (z ) - x (0) ] +0.2X (z ) = 0;(z 2 +0.9z +0.2)X (z ) = z ;5.0104.0102.09.0)(2+-+=++=z zz z z z z z X 。
x (k ) = 10 (-1) k {0.4 k -0.5 k },k = 0, 1, 2, …。
三. (16分,各8分)1. (8分)解607.0607.1393.0)1()1())(1()1()(2552555+-=++--=---=-----z z zK e z e z z e K e z z z e K z G T T T T T ; 闭环脉冲传递函数为:)(1)()(z G z G z +=Φ;闭环特征方程为:0607.0)607.1393.0()]1()1([25552=+-+=++--+---z K z e z e e K z T T T ; 稳定条件:D (1) = 0.393 K > 0;(-1)2D (-1) =3.214 - 0.393K > 0; 得到 0 < K < 8.178。
2020年智慧树知道网课《自动控制原理》课后习题章节测试满分答案
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绪论单元测试1【判断题】(100分)自动控制理论经历了经典控制理论、现代控制理论和近代控制理论三个发展阶段。
A.错B.对第一章测试1【单选题】(10分)下列系统中属于开环控制的为()。
A.家用空调器B.普通车床C.无人驾驶车D.自动跟踪雷达2【单选题】(10分)下列系统属于闭环控制系统的为()。
A.家用电冰箱B.传统交通红绿灯控制C.自动流水线D.普通车床3【单选题】(10分)下列系统属于定值控制系统的为()。
A.自动跟踪雷达B.自动化流水线C.家用空调D.家用微波炉4【单选题】(10分)下列系统属于随动控制系统的为()。
A.火炮自动跟踪系统B.家用空调器C.自动化流水线D.家用电冰箱5【单选题】(10分)下列系统属于程序控制系统的为()。
A.传统交通红绿灯控制B.火炮自动跟踪系统C.家用空调器D.普通车床6【单选题】(10分)()为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。
A.连续控制系统B.离散控制系统C.线性控制系统D.随动控制系统7【单选题】(10分)下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是()。
A.准确性B.快速性C.稳定性D.复现性8【单选题】(10分)下列不是自动控制系统基本方式的是()。
A.开环控制B.复合控制C.闭环控制D.前馈控制9【单选题】(10分)下列不是自动控制系统的基本组成环节的是()。
A.测量变送器B.控制器C.被控变量D.被控对象10【单选题】(10分)自动控制系统不稳定的过度过程是()。
A.发散振荡过程B.其余选择都不是C.单调过程D.衰减振荡过程第二章测试1【单选题】(10分)自动控制系统的数学模型为()。
A.热学方程B.梅森公式C.微分方程、传递函数、动态结构框图、信号流图D.状态方程、差分方程2【单选题】(10分)以下关于传递函数的描述,的是()。
A.传递函数取决于系统和元件的结构和参数,并与外作用及初始条件有关B.传递函数是一种动态数学模型C.传递函数是复变量的有理真分式函数D.一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应3【单选题】(10分)系统的传递函数是由系统的()决定的。
《自动控制原理》第六章习题答案
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119第六章习题及解答6-1 试求下列函数的z 变换T ta t e =)()1(()()223e t t e t=- 21)()3(ss s E +=)2)(1(3)()4(+++=s s s s s E解 (1)∑∞=---=-==0111)(n nnaz z azza z E(2)[]322)1()1(-+=z z z T t Z由移位定理:[]333323333232)()()1()1(TTTTTTte z ez zeT ze ze zeT et Z -----+=-+=(3)22111)(ssss s E +=+=2)1(1)(-+-=z Tz z z z E (4)21)(210++++=s c s c sc s E21)1(3lim212)2(3lim23)2)(1(3lim221100=++=-=-=++==+++=-→-→→s s s c s s s c s s s c s s s2211223+++-=s s s)(22)1(23)(2TT e z ze z z z z z E ---+---=6-2 试分别用部分分式法、幂级数法和反演积分法求下列函数的z 反变换。
120()()()()11012E z z z z =-- 211213)()2(---+-+-=z zz z E 解 (1))2)(1(10)(--=z z zz E① 部分分式法)12(10210110)()2(10)1(10)(210110)2)(1(10)(-=⨯+⨯-=-+--=-+--=---=nnnT e z zz z z E z z z z zz E② 幂级数法:用长除法可得+-+-+-=+++=+-=--=---)3(70)2(30)(10)(7030102310)2)(1(10)(*3212T t T t T t t e z z z z z z z z z z E δδδ③ 反演积分法[][])()12(10)()12(10210110)(210110lim)(Re 10210lim)(Re 0*221111nT t t e nT e z zzz E s z z z z E s n nnnnnz z n nz z n --=-=⨯+⨯-=⨯=-=⋅-=-=⋅∑∞=→→-→→-δ(2) 2221)1()13(12)13(213)(-+-=+-+-=+-+-=--z z z z z z z zz zz E① 部分分式法∑∑∞=∞=---=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⨯--=----=----=--=0*222)()32()(32)()(132)(13)1(2)(13)1(2)1(31)(n n nT t n nT t nT Tt e t t Tt e z z z z z E z z z z zz E δδ121② 幂级数法:用长除法可得--------=-----=+-+-=---)3(9)2(7)(5)(3)(9753123)(*32122T t T t T t t t e zzzz z z z z E δδδδ③ 反演积分法[][]12111)3(lim!11)(Re )(-→→-⋅+-=⋅=n s z n zz zdzd z z E s nT e[]32)1(3lim 11--=++-=-→n nzz n n ns∑∞=---=*)()32()(n nT t n t e δ6-3 试确定下列函数的终值()()()11112E z Tzz =--- )208.0416.0)(1(792.0)()2(22+--=z z z zz E解 (1)∞=--=---→21111)1()1(lim zTz z e z ss(2)1208.0416.01792.0208.0416.0792.0lim)()1(lim 2211=+-=+-=-=→→z z zz E z e z z ss6-4 已知差分方程为c k c k c k ()()()-+++=4120初始条件:c(0)=0,c(1)=1。
自动控制理论二第6章习题
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自动控制理论(二) 第六章测试题一、单项选择题(每小题2分)1、开环传递函数为G (s)H(s )=Ks s ()()++13,则实轴上的根轨迹为( )A.[—1,∞) B 。
[—3,—1] C 。
(—∞,-3] D 。
[0,∞) 2、在系统开环传递函数中增加零点,将使系统的超调量σp( )A 。
增加B 。
减小C 。
不变 D.不定 3、确定根轨迹的分离点和会合点,可用( ) A.0)j (H )j (G 1=ωω+ B 。
幅值条件 C.幅角条件D.0dsdk= 4、 开环传递函数为G (s)H(s )=5)2)(s (s K++,则实轴上的根轨迹为( )A. 〔-2,∞) B 。
〔—5,-2〕 C. (-∞,—5〕 D 。
〔2,∞)5、 在系统开环传递函数中增加零点,将使系统的动态性能( ) A 。
变好 B 。
变差 C. 不变 D. 不定6、确定根轨迹大致走向,用以下哪个条件一般就够了?( ) A 。
特征方程 B.幅角条件C 。
幅值条件D 。
幅值条件+幅角条件 7、根轨迹渐近线与实轴的交点公式为( )A.mn Z P m1i in1j j ++∑∑== B 。
nm Z P m1i in1j j --∑∑==C.mn P Z n1j jm 1i i --∑∑== D 。
mn Z P m1i in 1j j --∑∑==8、一般讲,如果开环系统增加积分环节,则其闭环系统的相对稳定性将( ) A 。
变好 B.变坏C.不变D.不定9、根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G (s )H (s)=( ). A 。
-1 B 。
1 C 。
±(2l +1)π/2(l =0,1,2,…) D 。
±(2l +1)π(l =0,1,2,…)10、系统的开环传递函数由1)s(s K +变为2)1)(s s(s K++,则新系统( )。
A.稳定性变好B 。
稳定性变坏C 。
稳定性不变D 。
相对稳定性变好11、系统的开环传递函数为2)1)(s s(s K++,则实轴上的根轨迹为( ).A.[-2,-1]和[0,∞]B.[-∞,-2]和[-1,0]C.[0,1]和[2,∞]D.[-∞,0]和[1,2] 12、计算根轨迹渐近线倾角的公式为( )A 。
自动控制理论第二版夏德钤课后答案
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《自动控制理论 第2版》习题参考答案第二章2-1 (a)()()1121211212212122112+++⋅+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b)()()1)(12221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a)()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()141112+⋅-=Cs R R R s U s U (c) ()()⎪⎭⎫⎝⎛+-=141112Cs R R R s U s U 2-3 设激磁磁通f f i K =φ恒定()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4()()()φφφπφm A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +⎪⎭⎫⎝⎛++++=260232-5 ()2.0084.01019.23-=⨯--d d u i2-8 (a)()()()()3113211G H G G G G s R s C +++= (b) ()()()()()31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++=2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。
0.7C(s)++_R(s)113.02++s s s22.116.0+Ks+图A-2-1 题2-9框图化简中间结果()()()()52.042.018.17.09.042.07.023++++++=s k s k s s s R s C 2-10()()4232121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+=2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。
自动控制原理简明教程第二版课后答案第六章习题答案
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1 ess < 15
(3)截止频率 ω c ≥ 7.5rad / s 。
rad
1 解:在单位斜坡输入下的稳态误差由于 ess < rad ,所以 K >15 取 K = 20 15 20
这时系统开环传递函数 G(s) =
s(s +1)
2
胡寿松自动控制原理第六章习题解答 电三刘晓峰制作
其对数频率渐进曲线如下: -20 26 L(ω)
L(ω)
-20 1
-40 4 -40 ω3 ω
-60
校正后的系统传递函数为:
5(s / ω 2 +1) G(s)Gc(s) = s(s /ω 1 +1)(0.25s +1)(s /ω 3 +1)
设校正后的截止频率 ω c = 2 ω 2 = 0.2
5*ω c *5 1,经计算得 ω 1 = 2/ 25 则 A(ω c ) = = ω cω c /ω
胡寿松自动控制原理第六章习题解答 电三刘晓峰制作
6-2 设单位反馈系统的开环传递函数
K G(s) = s(s + 3)(s + 9)
(1)如果要求系统在单位阶跃输入作用下的超调量 σ % = 20% ,试确定 K 值; (2)
根据所求得的 K 值,求出系统在单位阶跃输入作用下的调节时间 ts ,以及静态速度误差系 数 Kv 。
c
′
− arctanω
c
′
− arctan 0.25ω
c
′
= −900 + 760 −89.20 −140 − 3.60 = −120.80 γ (ω c) =ϕ(ω c) +1800 = 59.20
(2)设校正后系统希望的频率特性如下:
4-6章自控原理测验题
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○
C
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自动控制原理
第六章 线性系统校正方法
10.开环系统 图如图所示, 10.开环系统Bode图如图所示,对应的开环传递 图如图所示 函数G(s)应该是 应该是 函数
s
s +1 −1
○
A
A.
ω2
s
−1
B.
+1
−1
ω2
s
ω1
s
ω1
s
C.
ω1
s
D.
+1
ω2
s
−1 −1
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第六章 线性系统校正方法
8.若为非最小相位系统,则有 若为非最小相位系统,
A.画根轨迹时,应作零度根轨迹; .画根轨迹时,应作零度根轨迹;
BD ○○○○○
B.一定存在一个使闭环系统不稳定的开环增益的 . 取值范围; 取值范围; C.对应的闭环系统一定不稳定; .对应的闭环系统一定不稳定; D.其相频特性相角变化的绝对值一定不小于最小 . 相位系统相角变化的绝对值; 相位系统相角变化的绝对值; E.根据对数幅频特性可以确定系统的传递函数。 .根据对数幅频特性可以确定系统的传递函数。
变化的根轨迹, 2.根据下列开环传递函数作K=0→∞变化的根轨迹, 根据下列开环传递函数作 变化的根轨迹 应画常规根轨迹的有
K ( s − 1) A. ( s + 2)( s + 3)
*
K * ( s + 1) B. ( s − 2)( s − 3)
K * ( s + 1) C. ( s − 2)( s + 3)
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自动控制理论第六章控制系统的校正与设计
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第一节 系统校正的一般方法
幅相频率特性曲线:
Im
Gc(s)=
1+aTs 1+Ts
令
dφ(ω) dω
=0
得
ωm=
1 Ta
=
1 T
·aT1
0
φm 1ω=0 α+1
2
ω=∞
α Re
两个转折频率的几何中点。
最大超前相角:
sinφm=1+(a(a––11)/)2/2
=
a–1 a+1
φm=sin-1
a–1 a+1
滞后校正部分:
(1+ T1S) (1+αT1S)
超前校正部分:
(1+ T2S)
(1+
T2 α
S)
L(ω)/dB
1
1
0 α T1
T1
-20dB/dec
φ(ω)
0
1α
T2
T2
ω
+20dB/dec
ω
第一节 系统校正的一般方法
(2) 有源滞后—超前
R2
校正装置 传递函数为:
ur R1
GGcc(式(ss))中==K:(K1(cc1(+(1+1aK+T+TTcT01=S1S1S)SR)()()12(1R(+1+1+1+RT+TaT33T2S2S2S)S))) T1=
a=
1+sinφm 1–sinφm
第一节 系统校正的一般方法
(2) 有源超前校正装置
R2 C
R3
Gc(s)=
R3[1+(R1+R2)Cs] R1(1+R2Cs)
自动控制理论知到章节答案智慧树2023年山东大学
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自动控制理论知到章节测试答案智慧树2023年最新山东大学第一章测试1.自动控制系统的工作原理是检测{偏差},再以{偏差}为控制作用,从而消除偏差。
()参考答案:对2.自动控制装置由{测量元件},{比较元件},调节元件,{执行元件}四部分组成。
()参考答案:对3.连续系统是指系统中各部分的输入和输出信号都是连续变化的模拟量。
()参考答案:对4.线性定常系统是用线性常系数微分方程描述的系统。
()参考答案:对5.给定输入是对系统输出量的要求值。
()对6.被控量是指被控系统所要控制的物理量。
()参考答案:对7.被控对象是指被控制的机器,设备和生产过程。
()参考答案:对8.下列选项中,开环控制系统是指系统的输出量对系统()。
参考答案:无控制作用9.闭环控制系统是系统的输出量对系统有控制作用。
()参考答案:对10.开环控制系统的特点是结构简单,无反馈,不能纠正偏差。
闭环控制系统的特点是能自动纠正偏差,需要考虑稳定性问题。
()对第二章测试1.求图示系统的传递函数()参考答案:2.下列选项中,求图示无源网络的传递函数G(S)==()参考答案:3.下列选项中,求图示无源网络的传递函数G(S)==()参考答案:4.下列选项中,求图示无源网络的传递函数G(S)=()参考答案:5.用解析法列写线性系统的微分方程有哪些步骤?()。
参考答案:确定输入输出、根据物理定律列元件各变量的微分方程、消中间变量、标准化6.传递函数与输入和初始条件无关。
()参考答案:对7.物理性质不同的系统,完全可以有相同的传递函数。
()参考答案:对8.状态向量是以状态变量为元所组成的向量。
()参考答案:对9.状态变量是确定系统状态的最少数目的一组变量。
()参考答案:对10.建立数学模型的基本方法为分析法试验法。
()参考答案:对第三章测试1.系统稳定,则特征多项式一定满足必要条件>0。
()参考答案:对2.偶极子是指两者间的距离比它们的模小一个数量级的一对闭环零、极点。
自控原理课件第6章-自动控制系统的性能分析
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小 结 自动控制系统性能的分析主要包括稳态性能 分析和动态性能分析。系统的稳态无误差 ess标 志着系统最终可能达到的控制精度,它包括跟 随稳态误差essr和扰动稳态误差essd。跟随误差与 系统的前向通路的积分环节个数 v 、开环增益 K 有关。 v 愈多; K 愈大,则系统的稳态精度愈高 。扰动稳态误差与扰动量作用点前的前向道路 的积分环节个数vl和增益Kl有关,vl 愈多,Kl愈 大,则系统的稳态精度愈高。对于随动控制系 统,主要考虑跟随稳态误差;而对于恒值控制 系统,主要考虑扰动稳态误差。
31
此时,系统的稳定性和快速性都比较好。在工程上常 称取ξ=0.707的系统为“二阶最佳系统”。 以上的分析虽然是对二阶系统的,但对高阶系统,如 果能以系统的主导极点 ( 共扼极点 ) 来估算系统的性能,即 只要能将它近似成一个二阶系统,就可以用二阶系统的分 析方法和有关结论对三阶及三阶以上的高阶系统进行性能 分析。
20
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调整时间是从给定量作用于系统开始,到输 出量进入并保持在允许的误差带 ( 误差带是指离稳 态值c(∞)偏离 δ c (∞) 的区域)内所经历的时间。 δ 通常分为5%(要求较低)和2% (要求较高)两种。 由于输出量c(t)通常为阻尼振荡曲线,c(t)进入 误差带的情况比较复杂,所以通常以输 出量的包络线b(t) 进入误差带来近似求取调整时间 ts。
17
6.1.4 系统稳态性能综述 (1) 系统的稳态误差由跟随稳态误差和扰动稳态 误差两部分组成,它们不仅和系统的结 构、参数 有关,而且还和作用量(输入量和扰动量)的大小、 变化规律和作用点有关。 跟随稳态误差essr:系统开环传递函数中所含积 分环节个数(v)愈多,开环增益K愈大, 则系统的稳态性能愈好。 扰动稳态误差 essd :扰动作用点前,前向通路所 含的积分环节个数 vl 愈多,作用点前的增益 Kl 愈 大.则系统抗扰稳态性能愈好。 (2) 作用量随时间变化得愈快,作用量产生的误 差也愈大。
自动控制理论邹伯敏第3版课后答案总.doc
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《自动控制理论 第2版》习题参考答案第二章2-1 (a)()()1121211212212122112+++⋅+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b)()()1)(12221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a)()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()141112+⋅-=Cs R R R s U s U (c) ()()⎪⎭⎫⎝⎛+-=141112Cs R R R s U s U 2-3 设激磁磁通f f i K =φ恒定()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4()()()φφφπφm A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +⎪⎭⎫⎝⎛++++=260232-5 ()2.0084.01019.23-=⨯--d d u i2-8 (a)()()()()3113211G H G G G G s R s C +++= (b) ()()()()()31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++=2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。
图A-2-1 题2-9框图化简中间结果()()()()52.042.018.17.09.042.07.023++++++=s k s k s s s R s C 2-10()()4232121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+=2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。
图A-2-2 题2-11系统信号流程图()()()()2154214212654212215421421321111H H G G G G G G G H G G G G G s R s C H H G G G G G G G G G G s R s C -++=-++=2-12 (a)()()()adgi abcdi agdef abcdef cdhs R s C +++-=11(b) ()()()1221211222112++++=s C R C R C R s C R C R R s R s C2-13 由选加原理,可得()()()()()()[]s D H G G s D G s D G s R G G G H G H s C 3121221221221111--+++=第三章3-1 分三种情况讨论 (a) 当1>ζ时()()()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+----+-=-+-=---=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛---221221222211112121,122ζζζζωζωζωζζωζζωζζωζζt t n n nn n n e e t t c s s (b) 当10<<ζ时()()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----+-=---+---=-+-=---=---22222222222121121sin 1121sin 1211cos 221,1ζζζωζωζωζωζωζζωζωζωζωζζωζζζωζωζωarctg t et t e t et t c j s j s n tnnn t nn tnnn n n n n(c) 当1=ζ时设系统为单位反馈系统,有()()()()()2222nn n r s s s s R s c s R s E ωζωζω+++=-= 系统对单位斜坡输入的稳态误差为 ()nn n n s sr s s s s s s im e ωζωζωζω22212220=+++⋅⋅=→ 3-2 (1) 0,0,50===a v p K K K (2) 0,,==∞=a v p K K K K(3) 10,,K K K K a v p =∞=∞= (4) 0,200,==∞=a v p K KK K 3-3 首先求系统的给定误差传递函数()101.0)11.0()(11)()(2+++=+==Φs s s s s G s R s E s e 误差系数可求得如下()()()0)101.0()12.0(20)101.0(2lim lim 1.0)101.0()12.0(10lim lim 0101.0)11.0(lim lim 322202202220012000=+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s e s s e s(1) 0)(R t r =,此时有0)()(,)(0===t r t r R t r s s s ,于是稳态误差级数为()0)(0==t r C t e s sr ,0≥t(2) t R R t r 10)(+=,此时有0)(,)(,)(110==+=t r R t r t R R t r s s s ,于是稳态误差级数为()1101.0)()(R t rC t r C t e s s sr =+= ,0≥t (3) 221021)(t R t R R t r ++=,此时有t R R t rt R t R R t r s s 212210)(,21)(+=++= ,2)(R t r s = ,于是稳态误差级数为 ())(1.0)(!2)()(21210t R R t r C t rC t r C t e s s s sr +=++= ,0≥t 3-4 首先求系统的给定误差传递函数()5001.0)11.0()(11)()(2+++=+==Φs s s s s G s R s E s e 误差系数可求得如下()⎪⎭⎫⎝⎛++-=-=-t e t t c s n t n nn n 21222,1ωωωωω()()()232220220222001200050098)5001.0()12.0(1000)5001.0(100lim lim 5001)5001.0()12.0(500lim lim 05001.0)11.0(lim lim =+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s es s e stt r t t rt t r s s s 5sin 25)(5cos 5)(5sin )(-===稳态误差级数为()[][][]tt tC t C C t e sr 5cos 1015sin 109.45cos 55sin 25224120 -⨯++⨯=-⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯-=- 3-5 按技术条件(1)~(4)确定的二阶系统极点在s 平面上的区域如图A-3-1 (a) ~ (d)的阴影区域。
重庆大学(自动控制原理)课后答案,考研的必备
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第一章绪论重点:1.自动控制系统的工作原理;2.如何抽象实际控制系统的各个组成环节;3.反馈控制的基本概念;4.线性系统(线性定常系统、线性时变系统)非线性系统的定义和区别;5.自动控制理论的三个基本要求:稳定性、准确性和快速性。
第二章控制系统的数学模型重点:1.时域数学模型--微分方程;2.拉氏变换;3.复域数学模型--传递函数;4.建立环节传递函数的基本方法;5.控制系统的动态结构图与传递函数;6.动态结构图的运算规则及其等效变换;7.信号流图与梅逊公式。
难点与成因分析:1.建立物理对象的微分方程由于自动化专业的本科学生普遍缺乏对机械、热力、化工、冶金等过程的深入了解,面对这类对象建立微分方程是个难题,讲述时2.动态结构图的等效变换由于动态结构图的等效变换与简化普遍只总结了一般原则,而没有具体可操作的步骤,面对变化多端的结构图,初学者难于下手。
应引导学生明确等效简化的目的是解除反馈回路的交叉,理清结构图的层次。
如图1中右图所示系统存在复杂的交叉回路,若将a点移至b点,同时将c点移至d点,同理,另一条交叉支路也作类似的移动,得到右图的简化结构图。
图1 解除回路的交叉是简化结构图的目的3.梅逊公式的理解梅逊公式中前向通道的增益K P 、系统特征式∆及第K 条前向通路的余子式K ∆之间的关系仅靠文字讲述,难于理解清楚。
需要辅以变化的图形帮助理解。
如下图所示。
图中红线表示第一条前向通道,它与所有的回路皆接触,不存在不接触回路,故11=∆。
第二条前向通道与一个回路不接触,回路增益44H G L -=,故4421H G +=∆。
第三条前向通道与所有回路皆接触,故13=∆。
第三章 时域分析法重点:1. 一、二阶系统的模型典型化及其阶跃响应的特点;2. 二阶典型化系统的特征参数、极点位臵和动态性能三者间的相互关系;3. 二阶系统的动态性能指标(r t ,p t ,%σ,s t )计算方法;4. 改善系统动态性能的基本措施;5. 高阶系统主导极点的概念及高阶系统的工程分析方法;6. 控制系统稳定性的基本概念,线性定常系统稳定的充要条件;7. 劳斯判据判断系统的稳定性;8. 控制系统的误差与稳态误差的定义;9. 稳态误差与输入信号和系统类型之间的关系;10. 计算稳态误差的终值定理法和误差系数法;11. 减少或消除稳态误差的措施和方法。
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自动控制理论(二) 第六章测试题一、单项选择题(每小题2分)1、开环传递函数为G(s)H(s)=Ks s ()()++13,则实轴上的根轨迹为( )A.[-1,∞)B.[-3,-1]C.(-∞,-3]D.[0,∞) 2、在系统开环传递函数中增加零点,将使系统的超调量σp( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 3、确定根轨迹的分离点和会合点,可用( ) A.0)j (H )j (G 1=ωω+ B.幅值条件 C.幅角条件D.0dsdk= 4、 开环传递函数为G(s)H(s)=5)2)(s (s K++,则实轴上的根轨迹为( )A. 〔-2,∞)B. 〔-5,-2〕C. (-∞,-5〕D. 〔2,∞) 5、 在系统开环传递函数中增加零点,将使系统的动态性能( ) A. 变好 B. 变差 C. 不变 D. 不定 6、确定根轨迹大致走向,用以下哪个条件一般就够了?( ) A.特征方程 B.幅角条件C.幅值条件D.幅值条件+幅角条件 7、根轨迹渐近线与实轴的交点公式为( )A.mn Z P m1i in1j j ++∑∑== B.nm Z P m1i in1j j --∑∑==C.mn P Z n1j jm 1i i --∑∑== D.mn Z P m1i in 1j j --∑∑==8、一般讲,如果开环系统增加积分环节,则其闭环系统的相对稳定性将( ) A.变好 B.变坏C.不变D.不定9、根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)=( )。
A.-1 B.1 C.±(2l +1)π/2(l =0,1,2,…) D.±(2l +1)π(l =0,1,2,…)10、系统的开环传递函数由1)s(s K +变为2)1)(s s(s K++,则新系统( )。
A.稳定性变好B.稳定性变坏C.稳定性不变D.相对稳定性变好11、系统的开环传递函数为2)1)(s s(s K++,则实轴上的根轨迹为( )。
A.[-2,-1]和[0,∞]B.[-∞,-2]和[-1,0]C.[0,1]和[2,∞]D.[-∞,0]和[1,2] 12、计算根轨迹渐近线倾角的公式为( ) A.mn )12(+π+=ϕlB. mn )12(-π+-=ϕlC. mn )12(+π+=ϕlD. mn )12(-π+=ϕl13、开环传递函数G(s)H(s)=)p s )(p s ()z s (K 211+++,其中p 2>z 1>p 1>0,则实轴上的根轨迹为( )A.(-∞,-p 2],[-z 1,-p 1]B.(- ∞,-p 2]C.[-p 1,+ ∞)D.[-z 1,-p 1]14、 开环传递函数为G(s)H(s)=)3s (s K 3+,则实轴上的根轨迹为( )。
A.[-3,∞]B. [0,∞]C. (-∞,-3]D. [-3,0]15、实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为( ) A .零B .大于零C .奇数D .偶数 16、闭环系统特征方程为G(s)H(s)=-1,其中G(s)H(s)的矢量表示为( ) A .1/(2l+1)π B .1/±(2l+1)π C .1/(±2l π)D .1/(±l π)(各备选项中l =0,1,2……)17、确定根轨迹与虚轴的交点,可用 ( )A .劳斯判据B .幅角条件C .幅值条件D .赫尔维兹判据18、开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+3)/s(s+6) ,则根轨迹上的点为 ( ) A . -6+j B . -3+j C . -j D . j19、开环传递函数为)35.0(s )2s 5.0)(1s 5.0(k )s (G +++=,其根轨迹的起点为( )A .0,-3B .-1,-2C .0,-6D .-2,-420、设开环传递函数为 G(s)H(s) =2)1)(s s(s K++ ,其根轨迹渐近线与实轴的交点为( )A . 0B .- 1C .- 2D .- 321、绘制根轨迹时需计算入射角的情况为:开环传递函数有( ) A .实极点 B .实零点 C .共轭复极点D .共轭复零点22、开环传递函数为)2()5()()(++=s s s k s H s G 的根轨迹的弯曲部分轨迹是( )A .半圆B .整圆C .抛物线D .不规则曲线23、开环传递函数为)106)(1()()(2++-=s s s ks H s G ,其根轨迹渐近线与实轴的交点为 ( )A .35-B .53-C .53D .35 24、采用零、极点对消法是为了使控制系统( ) A .减少超调量 B .降低阶数 C .改善快速性 D .改善动态和稳态性能25、设G (s )H (s )=)5)(2()10(+++s s s k ,当k 增大时,闭环系统( )A .由稳定到不稳定B .由不稳定到稳定C .始终稳定D .始终不稳定26、设开环传递函数为G(s)=)1(+s s k,在根轨迹的分离点处,其对应的k 值应为( )A .41 B .21C .1D .4二、填空题(每小题1分)1、如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间,则在这两个极点间必定存在______。
2、在系统开环传递函数中增加极点,对系统的_______性能是不利的。
3、如果要求系统的快速性好,则______应距离虚轴越远越好。
4、如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间(其中一个零点可以位于无穷远处),则在这两个零点之间必定存在________。
5、根轨迹图必对称于根平面的__________。
6、二阶系统的阻尼系数ξ=__________时,为最佳阻尼系数。
这时系统的平稳性与快速性都较理想。
7、在系统开环传递函数中增加零点,能改善系统的__________ 性能。
8、根轨迹起始于 __________ 。
9、根轨迹与虚轴相交,表明系统的闭环特征方程根中有________。
10、根轨迹的分支数等于 _______________ 。
11、引入附加极点,可以改善系统的_____________性能。
12、如果实轴上某一段右边的开环实数零点、极点总个数为_____________,则这一段就是根轨迹的一部分。
13、在频域中,通常用相位裕量和增益裕量表示系统的_____________。
14、已知-2+j 0点在开环传递函数为G(s)H(s)=)204)(4(2+++s s s s k的系统的根轨迹上,则该点对应的k 值为_________________。
三、名词解释(每小题2分)1、主导极点2、根轨迹3、偶极子4、根轨迹的起点四、简答题(共16分)1、什么是位置度稳态误差系数K p?(设控制系统的方块图如题32图所示)2、若系统开环传递函数为G(s)H(s),试写出绘制其根轨迹的幅角条件和幅值条件。
3、两支或两支以上的根轨迹相交于一点时,交点表示特征方程有何性质?4、已知s平面上的根轨迹,如何根据要求的阻尼系数ζ(如ζ=0.5)确定闭环主导极点?自动控制理论(二)第六章测试题参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题2分)1B 2B 3D 4B 5A 6D 7D 8B 9C 10A 11B 12D 13A 14D 15C 16B 17A 18B 19C 20B 21D 22B 23A 24B 25C 26A二、填空题(每小题1分)1、分离点2、动态3、闭环极点4、汇合点5、实轴6、0.7077、动态8、开环极点9、共轭虚根10、特征方程阶数11、稳态12、奇数13、相对稳定性14、64三、名词解释(每小题2分)1、主导极点:离虚轴最近的闭环极点对系统的动态性能影响最大,起着决定性的主导作用,称为主导极点。
2、根轨迹:根据已知系统的开环传递函数的零点和极点,研究系统参数变化时闭环极点在根平面上变化的轨迹。
3、偶极子:闭环极点附近有闭环零点,则把这样的零极点对称为偶极子。
4、根轨迹的起点:定义K=0时根轨迹上的点为起点。
四、简答题(共16分)1、位置度稳态误差系数K p:表示系统跟踪单位阶跃输入时系统的稳态误差e ss。
稳态误差e ss与K p的关系为e ss=1/(1+K p),K p=limG(s)H(s).2、绘制其根轨迹的幅角条件:Σαi-Σβj=±(2l+1)π幅值条件:K=П︱s+Pj︱/П︱s+Zi︱3、两支或两支以上的根轨迹相交于一点时,交点表示特征方程有重根点。
4、在s平面上画出ξ的阻尼线,使其与负实轴方向的夹角β=cos-1ξ,设阻尼线与根轨迹相交点坐标为s1和s2,则在根轨迹上可测量得s1和s2的坐标,s1和s2即为主导极点。