自动控制原理试题及答案 (5).doc

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：100102021
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： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟

一．（10分）是非题：
1． 闭环控制系统是自动控制系统，开环控制系统不是自动控制系统（ ）。
2．闭环控制系统的稳定性，与构成他的开环传递函数无关（ ），与闭环传递函数有关（ ）；以及与输入信号有关（ ）。
3．控制系统的稳态误差与系统的阶数有关（ ）；与系统的类型有关；（ ） 与系统的输入信号有关；（ ），以及与系统的放大倍数有关。（ ）
4．前向通道传递函数为的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号（ ）。
5．最小相位系统是稳定的控制系统（ ）。
二．（10分）填空题
图示系统的开环放大倍数为 ，静态位置误差为 ，静态速度误差为 ，误差传递函数为 ，当输入信号时，系统的稳态误差 。

三．（10分）填空题
在频率校正法中，串联超前校正是利用串联矫正装置在系统的 频区产生相角 ，以提高系统的 ，且使幅值穿越频率 ，从而系统的响应速度 。串联滞后校正是利用校正装在 频区产生的特性，以使 ，达到提高 的目的，校正后的系统响应速度 。
四．（10分）计算作图题
化简如图所示的结构图，并求闭环传递函数。

五．（10分）
一个开环传递函数为 的单位负反馈系统，其单位阶跃响应曲线如图所示，试确定参数k及。

六．（8分）
设单位负反馈系统的开环传递函数为，试计算系统的响应控制信号时的稳态误差。
七．（10分）
设某系统的开环传递函数为，现希望系统特征方程的所有根都在这条线的左边区域内，试确定满足此要求k的值和T值的范围。
八．（12分）
设单位负反馈控制系统的开环传递函数为，试绘制从的闭环根轨迹图，并求出使系统产生重根和纯虚根的值。
九．（10分）
已知某最小相位系统的对数幅频特性如图所示，试写出开环传递函数，并计算该系统的稳定裕量。

十．（10分）
如图所示，其中ABCD是未校正前系统的Bode图，AEFCD是加入某种校正环节后系统的Bode图，试说明它属于哪种串联校正，写出校正环节的传递函数，说明该校正方法的优点。

课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 教学大纲编号： 100102
试卷编号：100102021 考试方式： 闭卷考试 满分分值 100 考试时间： 120 分钟

一. (6分)
1.(3) 2.(3) 3.(4) 4.(2) 5.(1)
二. (12分)
1.
2.
三.(10分)

四.(8分)
解： 系统的特征方程为
即
作代换,并代入特征方程得:

即

要使第一列元素均大于0,则。
也即：使特征根均位于左边的k值范围为
五．(10分)

六.(10分)

七.(12分)
开环极点:
渐近线:
实轴上的根轨迹:
分离点:
在分离点处,
与虚轴交点:
时， 有,
得：
单位阶跃响应呈阻尼衰减振荡的k值范围为:

八.(12分)
(1)
当时,此时
,稳定.

(2) 当时,一型系统,

九.(10分)

十.(10分)
滞后校正. ,它使系统的幅值穿越频率降低,减小了系统的带宽,降低了系统的快速性,提高了系统的稳态精度,使稳定性得到了改善,是一个低通滤波器.