自动控制原理试卷及答案3P.doc

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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，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，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Uo(s)/Ui(s)。（7分）
C1
R1
R2
C2
ui
uo

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、闭环传递函数和误差传递函数。
(2) 若保证阻尼比和单位斜坡函数的稳态误差为，求系统。
(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，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，试绘制闭环系统的根轨迹，并判断使系统稳定的范围。
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，线性环节的传递函数为，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。
（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，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。

-40dB/dec
-20dB/dec
1
40
ω
L(ω)
dB
4
100
-40dB/dec

频率：（1分）
2、（15分）
（1）起始段斜率为-40dB/dec，v=2，，所以。（3分）
＝4，斜率变化+20dB/dec，一阶微分环节，（2分）
，斜率变化-20dB/dec，一阶惯性环节，（2分）
（2分）
（2） （2分）
所以 （2分）
（3）因为
所以 （2分）

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