2007第二学期自动控制原理考试试题A卷及答案.doc

一、 填空题(共35分, 除最后两小题各为2分外, 其它各小题均为每空1分)：1、 线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_系统、随动系统和_系统。2、 线性系统的主要特点是具有_性和齐次性。3、 传递函数为 12(s+10) / (s+2)(s/3)+1(s+30) 的系统的零点为_， 极点为_， 增益为_，其单位阶跃响应为_；该系统的可近似为传递函数为_的二阶系统。4、 分析自动控制系统时常用的典型输入信号是阶跃信号、斜坡信号、抛物线信号、_和_。5、 自动控制系统包含_和自动控制装置两大部分。6、 线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、_、_、_。7、_是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用_确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。当n-m_时, 开环n 个极点之和等于闭环n个极点之和。8、对自动控制的性能要求可归纳为_、_和准确性三个方面， 在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的_，而稳态误差体现的是_。9、香农采样定理指出：如果采样器的输入信号e( t )具有有限宽带，并且有直到h 的频率分量，则使信号e( t ) 完满地从采样信号e*( t ) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件：_。10、对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频率成_比。11、非线性系统的描述函数N（A）定义为非线性环节的输出_与输入正弦量的复数比。非线性系统如其线性部分的传递函数为G（s），则系统产生自激振荡的条件为G（j）=_； 如G(s)是最小相位系统，若G（j）曲线不包围_曲线，则系统是稳定的。12、已知一系统单位脉冲响应为，则系统的传递函数为_。13、.表征一阶系统K/（Ts+1）静态特性的参数是_k_，动态特性的参数是_t_。14、线性二阶系统当=0时，系统有一对纯虚根，其 阶跃响应为_过程，奇点类型是_。班级（学生填写）：姓名：学号：命题：审题：审批：-密-封-线- （答题不能超出密封装订线）20072008学年第一学期自动控制原理科目考试试题A卷15、差分方程为的系统的脉冲传递函数是： 16、已知单位反馈系统的开环传递函数为G（S）=1/（S+1），则闭环系统在 r( t )=sin2t时的稳态输出c( t )=_。二分析题（共65分）1、求下图所示电路的传递函数及微分方程（8分）。2、已知系统的结构图如下图所示，求系统的传递函数 (6分)3、已知系统的特征方程为 =0 ,试判定系统的稳定性，并说明位于右半S平面的特征根数目 (8分)。4、一单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）= 8/ s2 (s+2), 试计算输入r( t )分别为1( t )、t和t2时，以及r(t)=1( t )+ t + t2时，系统的稳态误差 （8分）。5、已知开环零极点分布如图所示，试绘出相应的闭环根轨迹概略图（6分）。-密-封-线- （答题不能超出密封装订线）6、一最小相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所示。 （12分） （1） 求其传递函数。（2） 概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。（3） 说明能否直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。7、已知离散控制系统结构如下图所示，采样周期T=1秒，求系统闭环脉冲传递函数及分析系统的稳定性（10分）。8、已知非线性系统的微分方程为 试求系统的奇点并判断其类型（7分）。班级（学生填写）：姓名：学号：20072008学年第二学期自动控制原理试题A卷答案一、填空题1、恒值控制；程序控制。2、叠加。3、-10；-2，-3，-30；2； ；1.2(s+10)/( s+2)( s+3)。4、正弦信号；脉冲信号。5、被控对象。6、差分方程；脉冲传递函数；方框图和信号流图。7、相角条件；幅值条件；2。8、稳定性；快速性；快速性；稳定性和准确性。9、 10、反。11、输出基波分量；-1/N(A)；-1/N(A)。12、3/（s+1.25）。13、K；T 。14、等幅振荡；稳定中点。15、。 16、。二分析题1、传递函数： ； 微分方程： 。2、3、 =0 Routh： S5 1 2 11 S4 2 4 10 S3 S2 10 S S0 10第一列元素变号两次，有2个正根。4、 为2型系统，=， = ， =K=4 当输入r( t )分别为1( t )、t和t2时，ess分别为0，0，1/4 ； 当r(t)=1( t )+ t + t2时，根据线性系统的叠加原理，ess =1/45、6、（1）依图可写出 ，所以 班级（学生填写）：姓名：学号：-密-封-线- （答题不能超出密封装订线）=1/4 （2）（3）可以直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。7、闭环特征方程 Z2+4.952Z+0.368=0 Z1=-0.076 , Z2=-4.876系统特征方程的根有一个在单位圆外，因此，该离散系统不稳定。8、班级（学生填写）：姓名：学号：-密-封-线- （答题不能超出密封装订线）