西南交大網(wǎng)絡教育學院自動控制原理A第12345次作業(yè)

1、自動控制原理第1次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1. 自動控制的基本控制方式包括: 不選全或者選錯，不算完成  (A) 開環(huán)控制  (B) 閉環(huán)控制  (C) 復合控制     (D) 手動控制你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：A B C解答參考：2. 以下不屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是: 不選全或者選錯，不算完成  (A) 采用了反饋&

2、#160; (B) 系統(tǒng)的響應對擾動不敏感  (C) 構造簡單   (D) 存在穩(wěn)定性問題你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：C解答參考：3. 閉環(huán)控制系統(tǒng)中，測量元件的輸入信號是該控制系統(tǒng)的： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 輸入信號  (B) 輸出信號  (C) 偏差信號  (D) 反饋信號你選擇的答案： B &

3、#160;正確正確答案：B解答參考：4. 自動控制系統(tǒng)按輸入特征分類，可分為: 不選全或者選錯，不算完成  (A) 恒值系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)  (B) 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)  (C) 連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)  (D) 單輸入單輸出系統(tǒng)和多輸入多輸出系統(tǒng)你選擇的答案： A  正確正確答案：A解答參考：二、主觀題(共4道小題)5. 對控制系統(tǒng)的基本要求主要包括  穩(wěn) 、 準 、和 快 。6. 自動控制系統(tǒng)的偏差是指系統(tǒng)的

4、    輸入信號   和   反饋信號  的差值。7. 簡述反饋控制系統(tǒng)的工作原理。  反饋控制系統(tǒng)的工作原理是：反饋控制系統(tǒng)利用反饋將系統(tǒng)的輸出量通過測量元件返回到輸入端，與給定輸入相比較得到偏差信號。偏差信號經(jīng)過控制器產(chǎn)生控制作用，控制作用使得偏差減少或消除，保證系統(tǒng)的輸出量按給定輸入的要求變化。8. 直流電動機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)如下圖，簡述其工作原理，并說明系統(tǒng)中的輸入量、輸出量、控制器、執(zhí)行機構、測量元件以及該系統(tǒng)采用何種控制方式？工作原理：輸入端輸入期望的轉(zhuǎn)臺速度（實際上

5、是設置一定的電壓），實際的轉(zhuǎn)臺速度通過轉(zhuǎn)速計（測量元件）轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速成比例的電壓信號返回輸入端與設置的電壓相比較。若存在偏差電壓，則該電壓經(jīng)直流放大器放大后，送入直流電機中，使直流電機控制轉(zhuǎn)臺的速度朝偏差減小的方向變化，從而使轉(zhuǎn)臺速度盡快恢復到期望值。輸入量： 轉(zhuǎn)臺期望的轉(zhuǎn)速輸出量： 轉(zhuǎn)臺實際的轉(zhuǎn)速測量元件： 轉(zhuǎn)速計控制器： 直流放大器執(zhí)行機構： 直流電機被控對象： 轉(zhuǎn)臺該轉(zhuǎn)臺速度控制系統(tǒng)采用了反饋(閉環(huán))控制方式。本次作業(yè)是本門課程本學期的第2次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1. 在經(jīng)典控制理論中，常用的數(shù)學模型包括： 不選全或者選錯，不算完成 

6、; (A) 微分方程  (B) 傳遞函數(shù)  (C) 結構圖   (D) 頻率特性函數(shù)你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：A B C D解答參考：2. 下列對傳遞函數(shù)描述正確的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 它是頻率域中的數(shù)學模型，包含了系統(tǒng)有關動態(tài)性能的信息。  (B) 它是在零初始條件下得到的。  (C) 它反映了輸入量與輸出量

7、之間的關系。  (D) 物理結構不同的系統(tǒng)，可能有相同的傳遞函數(shù)。你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：A B C D解答參考：3. 在經(jīng)典控制理論中，采用的頻域數(shù)學模型為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 微分方程  (B) 傳遞函數(shù)  (C) 結構圖  (D) 頻率特性函數(shù)你選擇的答案： D  正確正確答案：D解答參考：4. 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于： 不選全或者

8、選錯，不算完成  (A) 輸入信號  (B) 輸出信號  (C) 系統(tǒng)的結構和參數(shù)  (D) 擾動信號你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：二、主觀題(共5道小題)5. 線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為：  在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。6. 若某反饋控制系統(tǒng)前向通道的傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則其開環(huán)傳遞函數(shù)為   

9、 G(s)H(s)            。7. 系統(tǒng)的方框圖如下圖所示，計算傳遞函數(shù)Y(s)/R(s)。8.    假設下圖中所示的運算放大器是理想的，各個參數(shù)取值為C=1F，R1=167k，R2=240k，R3=1k， R4=100k，試計算運算放大器電路的傳遞函數(shù)G(s)=Vo(s)/V(s)。  9.    假設以下兩個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)分別為：   試

10、寫出上述系統(tǒng)的微分方程（初始條件為零）。本次作業(yè)是本門課程本學期的第3次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1.  根據(jù)系統(tǒng)結構和參數(shù)選擇情況，系統(tǒng)動態(tài)過程可以表現(xiàn)為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 衰減  (B) 發(fā)散  (C) 等幅振蕩  (D) 保持你選擇的答案： A B C  正確正確答案：A B C解答參考：2. 可以降低系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法有： 不選全或者選錯，不算完成&#

11、160; (A) 增大系統(tǒng)開環(huán)總增益  (B) 增加系統(tǒng)前向通路中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)  (C) 降低系統(tǒng)開環(huán)總增益  (D) 減少系統(tǒng)前向通路中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)你選擇的答案： A B  正確正確答案：A B解答參考：3. 若某控制系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的根為-2，-5和-1±j5，則該系統(tǒng)： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 臨界穩(wěn)定  (B) 穩(wěn)定  (C)

12、0;不穩(wěn)定   (D) 不能判斷其穩(wěn)定性你選擇的答案： B  正確正確答案：B解答參考：4. 某控制系統(tǒng)為1型系統(tǒng)，當輸入為單位斜坡信號時，其輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 不能確定  (B) 零  (C) 常數(shù)  (D) 無窮大你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：二、主觀題(共7道小題)5. 單位負反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算公式為

13、       。6. 線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是，系統(tǒng)的所有  特征根(閉環(huán)極點) 都具有負實部,即都位于S平面的左半部。7. 某負反饋控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gc(s)=9/(s2+3s+9)，則系統(tǒng)的無阻尼自然頻率為    3rad/s      ，阻尼比為    0.5   ，系統(tǒng)單位階躍響應的調(diào)節(jié)時間為  

14、0;2.33s    。8. 若某單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是G(s)=100/s2(0.1s+1)，則該系統(tǒng)為    2 型系統(tǒng)，其靜態(tài)位置誤差系數(shù)Kp=    無窮大  。9. 設某控制系統(tǒng)的結構圖如圖E1.1所示，試計算該系統(tǒng)的暫態(tài)性能： 超調(diào)量%，峰值時間Tp，上升時間 Tr和調(diào)整時間Ts。10. 單位反饋系統(tǒng)如圖E2所示，受控對象傳遞函數(shù)為：試確定系統(tǒng)單位階躍響應和斜坡響應的穩(wěn)態(tài)誤差。11. 某系統(tǒng)的特征方程為

15、 試確定使該系統(tǒng)穩(wěn)定的K 的取值范圍。本次作業(yè)是本門課程本學期的第4次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共4道小題)1. 以下關于控制系統(tǒng)根軌跡法描述正確的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 根軌跡法是求解閉環(huán)系統(tǒng)特征方程根的一種圖式法。  (B) 在已知系統(tǒng)開環(huán)零、極點在s平面分布的情況下，繪制系統(tǒng)閉環(huán)極點在s平面隨某一參數(shù)變化時的運動軌跡。  (C) 繪制根軌跡時，凡是滿足幅值條件的點都在根軌跡上。  (D) 根軌跡起始于系統(tǒng)開環(huán)極點終止

16、于系統(tǒng)開環(huán)零點。你選擇的答案： A B D  正確正確答案：A B D解答參考：2. 以下關于控制系統(tǒng)根軌跡法描述錯誤的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 根軌跡法的分支數(shù)與開環(huán)有限零點數(shù)m和開環(huán)有限極點數(shù)n中的大者相等。  (B) 當開環(huán)有限零點數(shù)m小于開環(huán)有限極點數(shù)n時，有n-m條根軌跡分支終止于無窮遠處。  (C) 實軸上某區(qū)域，若其右側(cè)開環(huán)實數(shù)零、極點個數(shù)之和為偶數(shù)，則該區(qū)域具有根軌跡。  (D) 一部分根軌跡分

17、支向右移動則必定有一部分根軌跡分支向左移動。你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：3. 下列系統(tǒng)中無論增益K*為何正值，系統(tǒng)均不穩(wěn)定的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A)   (B)    (C)    (D)  你選擇的答案： C  正確正確答案：C解答參考：4. 兩條或兩條以上的根軌跡分支在復平面上相遇又立即分開的點，稱為根軌跡的： 不選全或者選錯，不算完成 

18、 (A) 與虛軸的交點  (B) 起始點  (C) 漸近線與實軸的交點  (D) 分離點你選擇的答案： D  正確正確答案：D解答參考：二、主觀題(共5道小題)5. 在控制系統(tǒng)中，除根軌跡增益K*以外，系統(tǒng)其它參數(shù)變化時的根軌跡稱為 廣義根軌跡。6. 在根軌跡的條件方程中，    相角     條件是決定根軌跡的充分必要條件。7. 根軌跡

19、是開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從     零        變化到    無窮    時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在s平面上變化的    軌跡   。8. 已知某單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：(1)     確定實軸上的根軌跡；(2)     確定根軌跡的分離點；(3)&#

20、160;    確定根軌跡的漸近線；(4)     求系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的K*值；(5)     在下圖中繪制系統(tǒng)的根軌跡。9. 某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試求：(1)     實軸上的分離點和與該點對應的增益K；(2)     當有兩個閉環(huán)特征根位于虛軸上時，系統(tǒng)的增益值和特征根；(3)     K=6時的閉環(huán)特征根；(4)  

21、0;  畫出根軌跡圖。 本次作業(yè)是本門課程本學期的第5次作業(yè)，注釋如下：本次作業(yè)是本門課程本學期的第5次作業(yè)，注釋如下：一、不定項選擇題(有不定個選項正確，共3道小題)1. 控制系統(tǒng)頻率特性的圖示表示方式有： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 根軌跡圖  (B) Bode圖  (C) Nyquist圖  (D) 信號流圖你選擇的答案： 前面作業(yè)中已經(jīng)做正確  正確正確答案：B C解答參考：2. 如果已知一系統(tǒng)G(s)，p是開環(huán)極點在s

22、右半平面的個數(shù)，當w從-變化到時，下列關于該系統(tǒng)奈奎斯特（Nyquist）曲線描述正確的是： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 奈奎斯特曲線不包圍(-1,j0)點，且p=0，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。  (B) 奈奎斯特曲線按逆時針方向包圍(-1,j0)點p周，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。  (C) 奈奎斯特曲線按順時針方向包圍(-1,j0)點p周，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。  (D) 奈奎斯特曲線按順時針方向包圍(-1,j0)點p周，無論p為何值，閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。你選擇的答案： A B D  正確正確答案：A B D解答參考：3. 在一階慣性環(huán)節(jié)的伯德圖中，當 時，其相位為： 不選全或者選錯，不算完成  (A) 45°  (B) -45°  (C) 90°  (D) -90°你選擇的答案： D  正確正確答案：D解答參考：二、主觀題(共6道小題)4.  奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù) 是依據(jù)開環(huán)頻率特性來判斷