自動控制原理及其應(yīng)用試卷與答案5

1、第 10 頁自動控制原理試卷與答案200 /200 學(xué)年第 學(xué)期考試試卷課程名稱： 課程代碼： 專業(yè)班級： 教學(xué)班號： 本卷為 卷，共 頁，考試方式： ，考試時(shí)間： 分鐘題 號一二三四五六七八九十總 分復(fù)核人得 分閱卷人一、填空（每空1分，共18分）1自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有 、 、 、 共4種。 2連續(xù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是 。離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是 。3某統(tǒng)控制系統(tǒng)的微分方程為：+0.5c(t)=2r(t)。則該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)(s)= ；該系統(tǒng)超調(diào)%= ；調(diào)節(jié)時(shí)間ts(=2%)= 。 4某單位反饋系統(tǒng)g(s)=，則該系統(tǒng)是 階400.1-20cl()db 型系統(tǒng)；其開環(huán)

2、放大系數(shù)k= 。 5已知自動控制系統(tǒng)l()曲線為：則該系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)g(s)= ；c= 。 6相位滯后校正裝置又稱為 調(diào)節(jié)器，其校正作用是 。7采樣器的作用是 ，某離散控制系統(tǒng)（單位反饋t=0.1）當(dāng)輸入r(t)=t時(shí).該系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為 。二. 1.求圖示控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù).-+c(s)r(s)g1g6g5g4g3g2求：（10分）2.求圖示系統(tǒng)輸出c（z）的表達(dá)式。（4分）tg1g2g3h2h1tr（s）c（s）-三、計(jì)算1 已知求f（s）（4分）2 已知。求原函數(shù)f（t）（6分）3已知系統(tǒng)如圖示，求使系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)a的取值范圍。（10分）-3sc（s）r（s）四反饋校正系統(tǒng)如圖所示（12分）

3、求：（1）kf=0時(shí)，系統(tǒng)的，n和在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差ess.（2）若使系統(tǒng)=0.707，kf應(yīng)取何值？單位斜坡輸入下ess.=？kfsr(s)c(s)五.已知某系統(tǒng)l（）曲線，（12分）（1）寫出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)g（s）（2）求其相位裕度-201025c100-40l()（3）欲使該系統(tǒng)成為三階最佳系統(tǒng).求其k=？，max=? +j+j+j+1+1+1=2p=0=3p=0p=2（1）（2）（3）六、已知控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性曲線如圖示。p為開環(huán)右極點(diǎn)個數(shù)。為積分環(huán)節(jié)個數(shù)。判別系統(tǒng)閉環(huán)后的穩(wěn)定性。（要求簡單寫出判別依據(jù)）（12分）七、已知控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為將其教正為二階最佳系統(tǒng)，求校正裝

4、置的傳遞函數(shù)g0（s）。（12分）自動控制原理試卷1答案（每空1分。共18分）一 填空1 微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性、結(jié)構(gòu)圖。2 閉環(huán)極點(diǎn)都位于s平面左側(cè)；系統(tǒng)的特性方程的根都在z平面上以原點(diǎn)為圓心的單位圓內(nèi)。3 ；0；8。4 4，；62.5。5 ；10。6 p-i；利用g(s)的負(fù)斜率使c減小，改善靜態(tài)性能。7 將連續(xù)信號變?yōu)殡x散信號；0。二 （14分）(1分)解：（1） (1分) (1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)(4分)（2）c(z)=三 （20分）(4分)解：(1)f(s)=(3分) (2)f(s)=(3分) (3分)（3）g1(s)=(1分) g2(s

5、)=(2分)(1分)(1分)要使系統(tǒng)穩(wěn)定，則必須滿足(2分) （兩內(nèi)項(xiàng)系數(shù)乘積>兩外項(xiàng)系數(shù)乘積）四 （12分）反饋校正系統(tǒng)如圖示。解(1)：kf=0(1分) gk(s)= (1分)當(dāng)在單位斜坡輸入下時(shí)，即r(t)=tr(s)= (1分)kv=4(1分)ess=0.25(2)：gk=(1分)2+8kf=22+8kf=4(3分)kf=(1分)(1分)kv=(1分)ess=五（12分）已知某系統(tǒng)l()曲線. 解：（1）低頻段的斜率為-40且與橫坐標(biāo)交于25 即：0=25=(1分)1=10 2=100t1=0.1 t2=0.01(2分) 該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 g(s)= a(c)=1 (1分)(2) (2分) (1分)(3) 三階最佳 (1分) (1分) k=(2分) 六（12）解：圖一：為偶數(shù)起點(diǎn)在正實(shí)軸上(4分)系統(tǒng)閉環(huán)后不穩(wěn)定。 圖二：p=0為偶數(shù)起點(diǎn)在正實(shí)軸逆轉(zhuǎn)(4分)系統(tǒng)閉環(huán)后穩(wěn)定。 圖三：當(dāng)由0過程中(4分)系統(tǒng)閉環(huán)后不穩(wěn)定。七（12分）解：系統(tǒng)的g0(s)=(4分) 作出此系統(tǒng)的bode圖：0.11020304011020-201002001000-40l()db l()