自动控制原理题库3(带答案).doc

天津中德职业技术学院电气与能源学院班级 姓名 学号

《自动控制原理》题库—试卷3答案
注意事项：1、本试卷共 4 页，满分为 100 分，考试时间为 90 分钟。
2、答题时请使用蓝、黑钢笔或圆珠笔，不得使用红颜色墨水笔。除特殊要求外不得使用铅笔。
题 目
一
二
三
四
五
六
总 分
分数核对
得 分

阅卷人

一、单选题：（每题 2分，共16分）
分数
1、在调温设备中，如果要满足条件：当温度低于18℃时加热器接通，

当温度高于22℃时加热器关断时，选用哪种控制器？（ D ）
A、P调节器 B、PI调节器 C、PD调节器 D、两点调节器
2. 开环控制系统的的特征是没有（ C ）
A、执行环节 B、给定环节 C、反馈环节 D、放大环节
3、关于传递函数的特点，下列说法错误的是（ D ）
A、传递函数只取决于系统的内部结构和参数，与其他无关。
B、通过对传递函数的推导，可以研究系统的动态特性。
C、传递函数的表达式为：。
D、传递函数中输入量与输出量一定为同一物理量。
4、某典型环节的传递函数是，则该环节是（ C ）
A、比例环节 B、积分环节 C、惯性环节 D、微分环节
5、某环节的传递函数是，则该环节可看成由（ B ）环节并联而组成。
A、积分、比例、滞后 B、微分、比例、惯性
C、微分、比例、滞后 D、微分、比例、积分
6、一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量g为（ C ）
A.0～15° B.15°～30° C.30°～60° D.60°～90°
7、在下列调节器中，哪一个是滞后校正（ A ）
A、PI调节器 B、PD调节器 C、P调节器 D、D调节器
8、在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（ D ）
班级 姓名 学号
A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段
C.使系统的稳定性能得到改善 D.使系统的稳态精度得到改善
二、填空题：（每空2分，共24分）
1、衡量系统的标准是：稳定性、准确性、快速性。
分数

2、输出量参与了输入控制的系统为 闭环控制。
3、在采用频率特性法对系统进行分析和设计时通常以频域指标为依据，开环频域特性指标主要有 剪切频率、相位稳定裕量。
4、对控制系统的校正按相位分有滞后校正、超前校正、滞后超前校正。
5、在开环对数幅频特性的三个频段中，低频段决定了系统的 准确性，中频段决定了系统的 稳定性，高频段决定了系统的_快速性。
三、简答题：（共10分）
1、闭环控制系统的基本结构？（4分）

分数

2、给出下列系统结构的等效变换（3分）

3、哪种要求下使用PI、PD调节？（3分）
系统精度要求比较高，环境比较好的用PI调节；
如果外界干扰比较多，但对精度要求不高的用PD调节。
四、计算题：（每题 5 分，共 10 分）
已知f1（t）=1，f2（t）=t2，f3（t）=e-2t。用运算定理及查表
分数

方法，分别求出下列f（t）的象函数F（s）。
1、

2、

序号
原函数
象函数
班级 姓名 学号
1
1

2

3

五、求下列电路的传递函数，并写出求解过程（每题 8 分，共 16 分）
1、
分数

设流过R1、L、R2的电流为I(s)
（2分）
（2分）
传递函数：

2、

本题中

所以：

班级 姓名 学号
六、综合题：（共 24分）
1、判断下列典型电路属于那种典型环节，并分析其输入输出时域特性。
分数

(1)、（6分）

比例环节（2分）
输入：

输出：
（2分）
比例环节能成比例的响应输入量的变化，输出跟踪输入变化，既不超前也不滞后，比例系数Kp<1，输出信号相对输入信号缩小；Kp>1，输出信号相对输入信号放大；Kp=1，输出信号保持输入信号。（2分）

(2)、（8分）

微分环节（2分）
t
Uc(t)
Ur(t)
（3分）
标注出那条线是输入，哪条线是输出（2分）此处不限于输入方波的情况。
微分环节输出量与输入量变化率成正比，与Kd常数成正比（与微分时间常数Td成反比）。（3分）
2、画出下列传递函数的频率特性图,并对其性能进行简单分析（10分）。

对数幅频相频特性图如下：

60
20
40
1
10
-20
0
-20dB
-40dB
60
-90°
-45°
-180°

①
②
③

（4分）
如图所示，相频特性图中③=①+②
低频段：本系统增益为40dB，放大倍数为100，系统精度较高；中频段：系统工作频率为10rad/s，穿越斜率为-40dB，相位裕量接近0°，因此系统稳定性不好；高频段：系统接近-180°，对应的增益裕量远超-6~-10dB，高频响应比较快，极容易在外界干扰下产生振荡。（6分）

命题人（□是否教考分离）： 时间：

教研室审核人： 时间：

二级学院审核人： 时间：

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