山东科技大学自动控制原理试题A-自动化

山东科技大学2006 —2007 学年第一学期

《自动控制原理（1）》考试试卷（A卷）

班级姓名学号

一、填空题（每空1分，共10分）

1、既有前向通路又有反馈通路的控制方式称为________________控制。

2、自动控制系统按照给定量的变化规律不同分为________________控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

3、对控制系统的要求是________、准、快。

4、表征被控对象运行情况且需要控制的物理量称为____________。

5、根轨迹是指_____________系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。

6、线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均严格位于s______________半平面。

7、离散系统闭环传递函数为

1

()z

z a

Φ=

-

，则该系统稳定的充分必要条件是_____________。

8、在二阶系统中引入比例-微分控制会使系统的阻尼系数________________。

9、已知单位反馈系统的开环传递函数

50

()

(0.11)(5)

G s

s s s

=

++

，则在斜坡信号作用下的稳态误差

为_________。

10、串联滞后校正利用滞后网络的高频幅值_______________特性。

二、计算题（45分）

1、无源网络如下，求该网络的传递函数U o(s)/U i(s)。（7分）

2、 系统结构图如下，利用梅森公式求系统的传递函数C （s ）/R （s ）。（10分）

3、某控制系统的方框图如图所示，试求 (16分) (1) 该系统的开环传递函数)(s G k 、闭环传递函数

)()(s R s C 和误差传递函数)

()

(s R s E 。 (2) 若保证阻尼比0.7ξ=和单位斜坡函数的稳态误差为0.25ss e =，求系统参数K 和τ。 (3) 计算超调量和调节时间。

4、已知离散系统结构图如图所示，T 为采样周期，确定使系统稳定的K 值范围。(12分)

三、作图题(15分)

1、已知单位反馈系统的开环传递函数为*

()()(2)(3)

K G s H s s s s =++，试绘制闭环系统的根轨迹，

并判断使系统稳定的*K 范围。

四、综合题(每题15分，共30分)

1、已知非线性系统的结构图如图所示（15分）

图中非线性环节的描述函数为4

()(0)N A A A

π=

>，线性环节的传递函数为10

()(1)(2)

G s s s s =

++，试用描述函数法分析系统自激振荡的频率和振幅。

2、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示（15分） （1） 试写出系统开环传递函数()G s 。 （2） 计算截止频率和相角裕度。

（3） 若系统原有的开环传递函数为()()

02

10010.1s G s s +=，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。