自動控制原理精彩試題與問題詳解解析匯報.doc

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1、課程名稱:自動控制理論（A/B卷閉卷）一、填空題（每空1分，共15分）1、反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過給定值與反饋量的差值進行的。2、復合控制有兩種基本形式：即按輸入的前饋復合控制和按擾動的前饋復合控制。3、兩個傳遞函數(shù)分別為G1(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為，則G(s)為G1(s)+G2(s)（用G1(s)與G2(s)表示）。4、典型二階系統(tǒng)極點分布如圖1所示，則無阻尼自然頻率，阻尼比，該系統(tǒng)的特征方程為，該系統(tǒng)的單位階躍響應曲線為。5、若某系統(tǒng)的單位脈沖響應為，則

2、該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)為。6、根軌跡起始于極點，終止于零點或無窮遠。7、設某最小相位系統(tǒng)的相頻特性為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為。8、PI控制器的輸入－輸出關(guān)系的時域表達式是　　　　　　　　　　　，其相應的傳遞函數(shù)為　　　　　　　　　　，由于積分環(huán)節(jié)的引入，可以改善系統(tǒng)的　　　　　　　性能。二、選擇題（每題2分，共20分）1、采用負反饋形式連接后，則()A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高；C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。2、

3、下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果()。A、增加開環(huán)極點；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負反饋；C、增加開環(huán)零點；D、引入串聯(lián)超前校正裝置。3、系統(tǒng)特征方程為，則系統(tǒng)()A、穩(wěn)定；B、單位階躍響應曲線為單調(diào)指數(shù)上升；C、臨界穩(wěn)定；D、右半平面閉環(huán)極點數(shù)。4、系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說明()A、型別；　B、系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、輸入幅值過大；D、閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個積分環(huán)節(jié)。5、對于以下情況應繪制0°根軌跡的是()A、主反饋口符號為“-”；B、除外的其他參數(shù)變化時；C、非單位反饋系統(tǒng)；D、根軌跡方程（標準形式）為。6

4、、開環(huán)頻域性能指標中的相角裕度對應時域性能指標()。A、超調(diào)B、穩(wěn)態(tài)誤差C、調(diào)整時間D、峰值時間7、已知開環(huán)幅頻特性如圖2所示，則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是()。系統(tǒng)①系統(tǒng)②系統(tǒng)③圖2A、系統(tǒng)①B、系統(tǒng)②C、系統(tǒng)③D、都不穩(wěn)定8、若某最小相位系統(tǒng)的相角裕度，則下列說確的是()。A、不穩(wěn)定；B、只有當幅值裕度時才穩(wěn)定；C、穩(wěn)定；D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。9、若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則該校正裝置屬于()。A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷10、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在處

5、提供最大相位超前角的是：A、B、C、D、三、(8分)試建立如圖3所示電路的動態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。圖3四、（共20分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：圖41、寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)表達式；（4分）2、要使系統(tǒng)滿足條件：,,試確定相應的參數(shù)和；（4分）3、求此時系統(tǒng)的動態(tài)性能指標；（4分）4、時，求系統(tǒng)由產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差；（4分）5、確定，使干擾對系統(tǒng)輸出無影響。（4分）五、(共15分)已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:1、繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益Kr為變量的根軌跡（求出：漸近線、分離點、與虛軸的交點等）；（8分）2、確

6、定使系統(tǒng)滿足的開環(huán)增益的取值圍。（7分）六、（共22分）某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線如圖5所示：1、寫出該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；（8分）2、寫出該系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性、開環(huán)幅頻特性及開環(huán)相頻特性。（3分）3、求系統(tǒng)的相角裕度。（7分）4、若系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度不夠大，可以采用什么措施提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度？（4分）試題一答案一、填空題(每題1分，共15分)1、給定值2、輸入；擾動；3、G1(s)+G2(s)；4、；；；衰減振蕩5、；6、開環(huán)極點；開環(huán)零點7、8、；；穩(wěn)態(tài)性能二、判斷選擇題(每題2分，共20分)1

7、、D　　2、A　　3、C　　4、A　　5、D　　6、A　　7、B　　8、C9、B　10、B三、(8分)建立電路的動態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。解：1、建立電路的動態(tài)微分方程根據(jù)KCL有(2分)即(2分)2、求傳遞函數(shù)對微分方程進行拉氏變換得(2分)得傳遞函數(shù)(2分)第1頁共2頁四、(共20分)解：1、（4分）2、（4分）3、（4分）4、（4分）5、（4分）令：得：五、(共15分)1、繪制根軌跡（8分）(1)系統(tǒng)有有3個開環(huán)極點（起點）：0、-3、-3，無開環(huán)零點（有限終點）；（1分）(2)實軸上的軌跡：（-

8、∞，-3）及（-3，0）；（1分）(3)3條漸近線：（2分）(4)分離點：得：（2分）(5)與虛軸交點：（2分）繪制根軌跡如右圖所示。2、（7分）開環(huán)增益K與根軌跡增益Kr的關(guān)系：得（1分）系統(tǒng)穩(wěn)定時根軌跡增益Kr的取值圍：，（2分）系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時根軌跡增益Kr的取值圍：，（3分）　系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時開環(huán)增益K的取值圍：（1分）六、（共22分）　解：1、從開環(huán)波特圖可知，原系統(tǒng)具有比例環(huán)節(jié)、一個積分環(huán)節(jié)、兩個慣