自动控制题库 No20

课程教学

大纲编号： 100102

课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102020 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 审定教师；

一．（6分）选择题

1．设系统的特征方程为0625245=-----=s s s s )s (D ，则此系统（ ）。

（1） 稳定；（2）临界稳定；（3）不稳定；（4）不能用劳斯判据判别稳定性。

2．系统的静态加速度误差系数定义为（ ）。

)()(lim )1(0s H s sG s → )()(lim )2(0

s H s G s → )()(lim )3(20s H s G s s → )()(lim )4(2s H s G s s ∞

→ 3．有二阶系统的传递函数为

14412++s s ，则其无阻尼固有频率n ω和阻尼比ξ依次为( )。

21

11,)( 122,)( 223,)( 1214,)(

4．一阶系统

11+Ts 的单位脉冲响应曲线)t (C 在处的0=t 值为（ ）。 04131212)(T

)(T )(T )( 5．下列串联矫正装置中的传递函数中，能在频率)s (c 11=ω处提供最大的相位超前角的是（ ）。

1

2561411

25631521

4021401

521++++++++s .s )(s s .)(s .s .)(s .s .)( 二．（12分）填空题

1． 如图所示的RC 电路的传递函数为 ，频率特性为 ，当t cos )t (U i 25=时，稳态输出)t (U 0为 。

2． 系统的单位脉冲响应)(t g 与传递函数)(s G 的关系为=)s (G ， =)(t g ，设系统的单位脉冲响应为)e a t (a )t (g a t -+-=11

2，在零初

始条件下，该系统的传递函数=)s (G 。设另一系统的传递函数)

s (s s )s (G 13++=，则该系统的单位脉冲响应=)t (g 。由系统稳态性的定义，对于稳态的系统，在零初始条件下，当时间趋于无穷时，系统的单位脉冲响应)t (g 应趋于 。

三．（10分）

试写出如图所示系统的)s (C 输出的表达式。

四．（8分）

已知控制系统如图所示，为了使系统特征方程的根的实部小于-1，试确定增益的范围。

五．（10分）

控制系统的结构图如图所示，定义误差)s (C )s (R )s (E -=，假设输入信号a t )t (r =（a 为任意常数），试证明通过调节的i k 值，该系统对斜波输入响应的稳态误差能达到零。

六．（10分）

已知某控制系统如图所示，要求该系统的单位阶跃响应)t (C 具有超调量

%.%316=σ，

调整时间3=s t 秒，试确定前置放大器的增益k 及内反馈系数τ的值。（∆取5%）

七．（12分）

某单位负反馈系统的开环传递函数为)

s )(s (s k )s (H )s (G 21++=，试绘制该系统的根轨迹图，并求出使系统单位阶跃响应呈现衰减振荡的k 值的范围。

八．（12分）

已知单位负反馈系统的开环传递函数为)

s )(s (s )s (G 45100++=，试求： 1． 作出开环系统的幅相曲线，用奈奎斯特稳定判据判别闭环系统的稳定性；

2． 计算幅值裕度h ；

3． 当输入为t )t (r 2=时，系统的稳定误差为多少？

九．（10分）匹配题

已知最小相位系统的开环对数幅频特性如图所示，试求系统的开环传递函数。

十．（10分）

如图所示，其中ABC是未加校正环节前的系统的Bode图，HKL是加入某中校正环节后的Bode图，试说明它是哪种串联校正法，写出校正环节的传递函数，说明

它对系统性能的影响。