自动控制原理B及答案.doc

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东北农业大学成人教育学院考试题签
自动控制原理（B）
一、填空题（每空 1 分，共20分）
1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为，则G(s)为 （用G1(s)与G2(s) 表示）。
4、若某系统的单位脉冲响应为，则该系统的传递函数G(s)为 。
5、根轨迹起始于 ，终止于 。
6、设某最小相位系统的相频特性为，则该系统的开环传递函数
为
7、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。
8、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。
9、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。
10、传递函数是指在　 初始条件下、线性定常控制系统的　　 与　 之比。
11、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性为
二、选择题（每题 2 分，共30分）
1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是 ( )
A、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点
B、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点
C、 F(s)的零点数与极点数相同
D、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点
2、已知负反馈系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A、 B、
C、 D、与是否为单位反馈系统有关
3、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点，则 ( ) 。
A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢
4、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为 ( )。
A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定
5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：( )
A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应
6、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是 ( )。
A、 B、 C、 D、
7、关于P I 控制器作用，下列观点正确的有( )
A、 可使系统开环传函的型别提高，消除或减小稳态误差；
B、 积分部分主要是用来改善系统动态性能的；
C、 比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性；
D、 只要应用P I控制规律，系统的稳态误差就为零。
8、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( )。
A、线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数；
B、无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面，系统不稳定；
C、如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定；
D、当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定。
9、关于系统频域校正，下列观点错误的是( )
A、一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右；
B、开环频率特性，在中频段对数幅频特性斜率应为；
C、低频段，系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定；
D、利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。
10、已知单位反馈系统的开环传递函数为，当输入信号是时，系统的稳态误差是( )
A、 0 B、 ∞ C、 10 D、 20
11、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( )
A、一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ；
B、稳态误差计算的通用公式是；
C、增大系统开环增益K可以减小稳态误差；
D、增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。
12、适合应用传递函数描述的系统是 ( )。
A、单输入，单输出的线性定常系统；
B、单输入，单输出的线性时变系统；
C、单输入，单输出的定常系统；
D、非线性系统。
13、若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A、 B、
C、 D、与是否为单位反馈系统有关
14、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( )
A、 B 、
C 、 D、
15、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是 ( )。
A、 B 、 C 、 D、
三、(10分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。

四、 (15分)写出下图所示系统的传递函数（结构图化简，梅逊公式均可）。

五、（15分）已知系统开环传递函数为均大于0 ，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。
答案
自动控制原理（B）
一、填空题（每空 1 分，共15分）
1、给定值。2、输入 ，扰动。3、G1(s)+G2(s)4、。
5、开环极点 ， 开环零点 。6、。7、水箱， 水温 。
8、 开环控制系统 ； 闭环控制系统 ； 闭环控制系统 。
9、 稳定，劳斯判据；奈奎斯特判据。10、输出拉氏变换，　输入拉氏变换
11、；
二、选择题（每题 2 分，共20分）
1—5 ABCAB 6—10 CABBC 11-15 BACAA
三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。

解：1、建立电路的动态微分方程
根据KCL有 (2分)
即 (2分)
2、求传递函数

对微分方程进行拉氏变换得
(2分)
得传递函数
四、写出下图所示系统的传递函数（结构图化简，梅逊公式均可）。

解：传递函数G(s):根据梅逊公式 （1分）
4条回路:, ，
无互不接触回路。（2分）
特征式：
（2分）
2条前向通道: ；
（2分）
五、已知系统开环传递函数为均大于0 ，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。

解：由题已知：　，
系统的开环频率特性为
　　　　　　　　　（2分）
开环频率特性极坐标图
　 起点：　　；（1分）
　　　　终点：　　；（1分）
图2　五题幅相曲线

－
－1
与实轴的交点：令虚频特性为零，即　　得　　（2分）

实部　（2分）
开环极坐标图如图2所示。（4分）
由于开环传函无右半平面的极点，则
当　时，极坐标图不包围
（－1，j0）点，系统稳定。（1分）
当　时，极坐标图穿过临界点
（－1，j0）点，系统临界稳定。（1分）
当　时，极坐标图顺时针方向包围
（－1，j0）点一圈。　

按奈氏判据，Z＝P－N＝2。系统不稳定。(2分)
闭环有两个右平面的极点。　　　　　　　　

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