大工《自动控制原理》课程考试模拟试卷B.doc

机 密★启用前
大连理工大学网络教育学院
2013年3月份《自动控制原理》课程考试
模 拟 试 卷
考试形式：闭卷 试卷类型：（B）

☆ 注意事项： 1、本考卷满分共：100分；考试时间：90分钟。
2、所有试题必须答到试卷答题纸上，答到试卷上无效。
3、考试结束后，考生须将试卷和试卷答题纸一并交回。

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一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1、将连续信号通过采样开关变换成（ c ）的过程称为采样过程。

大工《自动控制原理》课程考试 模拟试卷（B） 第1页 共5页
A．数字信号
B．模拟信号

C．离散信号
D．脉冲信号

2、开环频率特性所提出的性能指标不包括（ d ）。

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第2页 共3页
A．剪切频率
B．相角裕度

C．幅值裕度
D．带宽频率
3、为了降低扰动引起的稳态误差，应该（ c ）。
A．增大扰动作用点之后的前向通道放大系数
B．减小扰动作用点之后的前向通道放大系数
C．增大扰动作用点之前的前向通道放大系数
D．减小扰动作用点之前的前向通道放大系数
4、对于离散系统，其稳定的条件是系统的（ d ）均在z平面上以原点为圆心的单位圆内。

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第2页 共4页
A．开环零点
B．开环极点

C．闭环零点
D．闭环极点

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第2页 共5页
5、（ a ）是一种图解分析法，适用于具有严重非线性特性的一阶、二阶系统。

大工《自动控制原理》课程考试 模拟试卷（B） 第2页 共3页
A．相平面法
B．相轨迹法

C．描述函数法
D．逆系统法

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第2页 共3页
6、闭环系统稳定的条件为使特征函数的零点都具有（ b ）。

大工《自动控制原理》课程考试试卷（B）第2页 共5页
A．正实部
B．负实部

C．正虚部
D．负虚部

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第2页 共3页
7、稳定的一阶系统对阶跃输入信号的响应是（ b ）。

A．振荡的过程
B．指数飞升过程

C．有超调的
D．无阻尼的

8、信号流图中不含有（ b ）。

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第2页 共3页
A．节点
B．方框

C．支路
D．增益

大工《电机与拖动》课程考试试卷（A） 第3页 共3页
9、将连续信号经过采样并变换成离散的数字信号的转换环节称为（ a ）。

A．模-数转换器
B．数-模转换器

C．信号转换器
D．离散转换器

大工《自动控制原理》课程考试试卷（B） 第3页 共3页
10、对于同一系统，采用超前校正的系统带宽（ a ）采用滞后校正系统的带宽。

A．大于
B．小于

C．等于
D．小于或等于

大工《自动控制原理》课程考试 模拟试卷（B） 第5页 共5页

二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
1、一个系统或者一个部件，其结构图是唯一的。（ b ）

A．正确
B．错误

2、运动方程为二阶微分方程的系统称为二阶系统。（ a ）

A．正确
B．错误

3、非线性系统只有一个平衡状态。（ b ）
A．正确
B．错误

4、通常称正反馈系统的根轨迹为180°根轨迹。（ b ）

A．正确
B．错误

5、在离散系统中，一个采样周期也称为一拍。（ a ）
A．正确
B．错误

三、解答题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）
1、某单位负反馈系统的开环传递函数为

试用劳斯判据判别系统的稳定性。
1、解： 系统的闭环传递函数为：
……………………4分
因此，系统的特征方程为：
列写劳斯阵列表如下： 4分
第一列系数都是正数，故系统是稳定的。 4分

2、已知最小相位系统Bode图的幅频特性如下图所示，试求当时，系统的开环传递函数。

2、解：由图可知，起始斜率为零，因此系统开环传递函数中应不含积分环节；应为两个惯性环节的转折频率。由此可写出系统的开环传递函数为
（1） 4分
其中开环增益由图幅频特性低频起始斜率为零求得：
, 4分
再将，代入（1）式，得到系统的开环传递函数为：
4分

四、解答题 （本大题1小题，共16分）
给定系统的闭环特征方程为：。试绘制以K为参量的根轨迹图，并求使系统稳定的K值范围。
解：写出等效开环传递函数：

其中K*=2K。
（1）根轨迹的渐近线共有n -m = 3条

（2）分离点
令d[G(s)H(s)]/ds＝０，得
解出根s1= -0.42（分离点）；s2 = -1.58 （舍去）。
所对应K*由幅值条件确定：

（3）求与虚轴的交点
由劳斯判据法，得，相应K*=6。
完整的根轨迹如图：

所以，使系统稳定的K值范围为0<K<3 。
五、解答题 （本大题1小题，共20分）
设负反馈系统的开环传递函数为。画出系统开环频率特性的极坐标图，并用奈魁斯特判据判断其闭环系统的稳定性。
解： 4分
由，求得 4分
因为 2分
画出极坐标图如下：
4分
由图知，奈氏曲线包围点2周。 2分
因为P=0，N=2，所以Z=P+N=2，系统闭环不稳定。 4分