2023春12H《自動(dòng)控制原理》期末試卷A

本文格式為Word版，下載可任意編輯——2023春12H《自動(dòng)控制原理》期末試卷Axxx學(xué)院考試試卷

2023-2023學(xué)年其次學(xué)期（A卷）

xxx學(xué)院xxx專業(yè)《自動(dòng)控制原理》試卷

班級(jí)學(xué)號(hào)姓名一、填空題（本大題20空,每空1分,共20分）

1．在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對(duì)象為，被控量為。2．自動(dòng)控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間只有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí)，稱為；當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時(shí)，稱為。

3．系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的基本特征主要取決于系統(tǒng)在s復(fù)平面上的位置，而在整個(gè)響應(yīng)過(guò)程中起主要的決定性作用的是。4．某反饋控制的特征函數(shù)F(s)?1?G(s)H(s)?(1?0.1s)(1?0.5s)則該系統(tǒng)的

(1?0.2s)(1?5s)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)為，閉環(huán)極點(diǎn)為。5．如圖1所示系統(tǒng)中，當(dāng)輸入信號(hào)r(t)?4時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為；當(dāng)輸入信號(hào)r(t)?4t時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為。

圖1

??t1?e6．已知單位反饋系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為，則單位脈沖響應(yīng)為，

閉環(huán)傳遞函數(shù)為。

1

7．已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

K

，其幅頻特性G(j?)應(yīng)為，相頻特TS?1

性?G(j?)為。

8．對(duì)于最小相位系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段決定了系統(tǒng)的性能；中頻段決定了系統(tǒng)的性能；高頻區(qū)決定了系統(tǒng)性能。9．頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)有著對(duì)應(yīng)關(guān)系，開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的幅值穿越頻率?c對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)，它們反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的。

10．設(shè)某最小相位系統(tǒng)的相頻特性為?(?)?tg?1(5?)?900?tg?1(3?)，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為。

二、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每題2分，共20分）

1．關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，正確的說(shuō)法是()A、一型系統(tǒng)在跟蹤斜坡輸入信號(hào)時(shí)無(wú)誤差

s2R(s)B、穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算的通用公式是ess?lim

s?01?G(s)H(s)C、增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K可以減小穩(wěn)態(tài)誤差

D、增加積分環(huán)節(jié)可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性2．系統(tǒng)特征方程為D(s)?s3?2s2?3s?6?0，則系統(tǒng)()A、穩(wěn)定B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升C、臨界穩(wěn)定D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)Z?23．對(duì)于以下?tīng)顩r應(yīng)繪制180°根軌跡的是()

A、主反饋口符號(hào)為“-〞B、除Kr外的其他參數(shù)變化時(shí)C、非單位反饋系統(tǒng)

D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為G(s)H(s)??1

2

4.若某系統(tǒng)的Bode圖已知，其低頻處的幅頻特性是一條斜率為-20dB/dec的直線，且當(dāng)??1時(shí)幅值為20dB，相頻?(0)??90?，則該系統(tǒng)（）A、是0型系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為10B、是I型系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為10C、是0型系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為10D、是I型系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為10

5．高階系統(tǒng)的主導(dǎo)閉環(huán)極點(diǎn)越靠近虛軸，則系統(tǒng)的()A、確鑿度越高B、確鑿度越低C、響應(yīng)速度越快D、響應(yīng)速度越慢6．已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

100，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為()

(2s?1)(s?5)A、50B、100C、20D、57．若某系統(tǒng)的根軌跡有兩個(gè)起點(diǎn)位于原點(diǎn)，則說(shuō)明該系統(tǒng)()A、含兩個(gè)理想微分環(huán)節(jié)B、含兩個(gè)積分環(huán)節(jié)C、位置誤差系數(shù)為0D、速度誤差系數(shù)為08．已知開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖2所示，則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是()

系統(tǒng)①系統(tǒng)②系統(tǒng)③

圖2

A、系統(tǒng)①B、系統(tǒng)②C、系統(tǒng)③D、都不穩(wěn)定

?9．若某最小相位系統(tǒng)的相角裕度??0，則以下說(shuō)法正確的是()

3

A、不穩(wěn)定B、只有當(dāng)幅值裕度kg?1時(shí)才穩(wěn)定C、穩(wěn)定D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性10．若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為

100s?1，則該校正裝置屬于()

10s?1A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷

三、判斷題(對(duì)劃“√〞，錯(cuò)劃“×〞，本大題共5小題,每題2分，共10分)

1．二階系統(tǒng)的阻尼比越大，超調(diào)量變大，響應(yīng)的平穩(wěn)性變差，快速性變好。()2．在根軌跡圖中，只要有一支根軌跡全部在s平面的右半平面，閉環(huán)系統(tǒng)就一定不穩(wěn)定。()

3.系統(tǒng)閉環(huán)特征根遠(yuǎn)離虛軸，動(dòng)態(tài)過(guò)程將具有較大的超調(diào)或響應(yīng)速度過(guò)慢，可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。（）

4．對(duì)于線性定常的負(fù)反饋控制系統(tǒng)，它的傳遞函數(shù)與外輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。（）5．從濾波器的角度看，PD控制器是低通濾波器，它屬于超前校正。（）四、作圖分析題(本大題共2小題,每題10分，共20分)1.已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)?5，要求：

s(0.1s?1)(0.4s?1)1）繪制概略開(kāi)環(huán)幅相曲線（要求確定起點(diǎn)，終點(diǎn)，與實(shí)軸的交點(diǎn)）；2）確定系統(tǒng)的幅值裕度。

2．已知某系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)?K，

s(s?1)(s?2)1）畫(huà)出以K為參數(shù)的閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡圖；(要求寫(xiě)出基本規(guī)則)2）求出訪系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。

4

五、計(jì)算題(本大題共3小題,每題10分，共30分)

1、已知控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量?p?9.5%，峰值時(shí)間tp?1s，試求：

1）根據(jù)已知性能確定參數(shù)k和?；

2）計(jì)算輸入信號(hào)為r(t)?1.5t時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差。

R(s)-K-10s(s?1)C(s)?s

圖3

2．試用梅遜公式求如圖4所示控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

C(s)。R(s)

圖4