自動(dòng)控制原理期末考試題A卷

自動(dòng)控制原理期末考試卷試題A卷自動(dòng)控制原理期末考試卷試題A卷自動(dòng)控制原理期末考試卷試題A卷A卷一、填空題〔每空1分，共10分〕1、在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對(duì)象為，被控量為。2、對(duì)自動(dòng)控制的性能要求可概括為_(kāi)__________、迅速性和正確性三個(gè)方面，在階躍響應(yīng)性能指標(biāo)中，調(diào)理時(shí)間表達(dá)的是這三個(gè)方面中的______________，而穩(wěn)態(tài)偏差表達(dá)的是______________。3、閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡開(kāi)端于開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)的，停止于開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)的或無(wú)量遠(yuǎn)。4、PID控制器的輸入－輸出關(guān)系的時(shí)域表達(dá)式是，其相應(yīng)的傳達(dá)函數(shù)為。5、香農(nóng)采樣定理指出：如采樣器的輸入信號(hào)e(t)擁有有限寬帶，且有直到ωh的頻次重量，那么使信號(hào)e(t)圓滿地從采樣信號(hào)e*(t)中恢復(fù)過(guò)來(lái)的采樣周期T要知足以下條件：________________。二、選擇題〔每題2分，共10分〕11、設(shè)系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為G〔S〕＝，那么系統(tǒng)的阻尼比為〔〕。25s25s1A．1B．1C．1D．125252、非單位負(fù)反響系統(tǒng)，其前向通道傳達(dá)函數(shù)為G(S)，反響通道傳達(dá)函數(shù)為H(S)，當(dāng)輸入信號(hào)為R(S)，那么從輸入端定義的偏差E(S)為()A、E(S)R(S)G(S)B、E(S)R(S)G(S)H(S)C、E(S)R(S)G(S)H(S)D、E(S)R(S)G(S)H(S)3、伯德圖中的低頻段反應(yīng)了系統(tǒng)的〔〕。A．穩(wěn)態(tài)性能B．動(dòng)向性能C．抗高頻擾亂能力D．.以上都不是4、某些系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下，屬于最小相位系統(tǒng)的是()。A、K(2s)B、K(s1)C、KD、K(1s)s(s1)s(s5〕s(s2－s1)s(2s)、系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為100，那么該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為()。5(0.1s1)(s5)A、100B、1000C、20D、不可以確立三、〔6分〕系統(tǒng)方框圖以下列圖，畫出其信號(hào)流圖，并求出傳達(dá)函數(shù)C(S)。R(S)四、(8分)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為K(s1)。G(s)s2(s3)(s6)1〕試確立使系統(tǒng)穩(wěn)固的K的取值范圍?！?分〕2〕假定要求系統(tǒng)關(guān)于輸入r(t)=t2作用下的靜態(tài)偏差eSS≤，試確立K的取值范圍?！?分〕五、〔14分〕系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)G(s)H(s)Kr2s2)s(s21〕確立閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡的出射角。〔2分〕2〕確立閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡與虛軸的交點(diǎn)?！?分〕3〕繪制閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡圖?！?分〕4〕從圖上確準(zhǔn)時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)復(fù)數(shù)極點(diǎn)的地點(diǎn)?！?分〕六、〔14分〕某最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特征曲線L0( )以下列圖：1〕、寫出該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)G0(s)；〔5分〕2〕、寫出該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻次特征、開(kāi)環(huán)幅頻特征及開(kāi)環(huán)相頻特征?！?分〕3〕、求系統(tǒng)的相角裕度。〔3分〕4〕、假定系統(tǒng)的穩(wěn)固裕度不夠大，能夠采納什么舉措提升系統(tǒng)的穩(wěn)固裕度〔3分〕七、〔14分〕一最小相位系統(tǒng)傳達(dá)函數(shù)的漸近對(duì)數(shù)幅頻曲線如以下列圖所示。1〕求其傳達(dá)函數(shù)。〔3分〕2〕大要繪制系統(tǒng)的奈氏曲線圖及用奈氏判據(jù)剖析該系統(tǒng)的穩(wěn)固性。〔8分〕3〕說(shuō)明可否直接由該漸近對(duì)數(shù)幅頻曲線判斷系統(tǒng)的穩(wěn)固性?！?分〕八、〔14分〕設(shè)控制系統(tǒng)以下列圖，要求：?jiǎn)挝恍逼螺斎霑r(shí)，地點(diǎn)輸出穩(wěn)態(tài)偏差essrad,開(kāi)環(huán)剪切頻次絡(luò)。

''4.4rad/s,相角裕度''45o,幅值裕度h''(db)10db。設(shè)計(jì)串連超前校訂網(wǎng)c九、〔10分〕以下〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕四圖中的G曲線與負(fù)倒函數(shù)曲線的交點(diǎn)為N0，N10，N20，判斷各圖中N0，N10，N20對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)能否穩(wěn)固?！瞐〕〔b〕〔c〕〔d〕A卷答案一、填空題〔每空1分，共10分〕1、水箱；水溫2、穩(wěn)固性；迅速性；穩(wěn)固性和正確性。3、極點(diǎn)；零點(diǎn)4、KptKpde(t)GC(s)Kp(11m(t)Kpe(t)e(t)dts)Ti0dt；Tis5、2(s2h)T2h二、選擇題〔每題2分，共10分〕A；D；A；B；C；三、〔6分〕解：????????????..〔2分〕?????????.????..〔４分〕四、(8分)G(s)K(s1)s2(s3)(s6)特點(diǎn)方程：s2(s3)(s6)K(s1)0解：開(kāi)函數(shù)S4118KS39KS2162-K9KS1K2-81KS09K???????????????〔2分〕系定的K取范0<K<81。??????????????????????〔2分〕由eSS=2*〔1/K*〕=36/K≤，72≤K得：72≤K<81?????????????????????????〔4分〕五、〔14分〕解1〕中出開(kāi)零極點(diǎn)jωP21135o-1p10σ90o-1P311352900(13590)18045????????????????〔2分〕2〕令sj代入s32s22sKr0有320Kr2201；02；Kr4因此0Kr??????????????〔3分〕3〕每條根跡各2分jωP21p1-10σ-1P3??????????????????〔6分〕4〕jωP2s160op1-10σ-1P3???????????????????〔3分〕畫出60度角的矢量與根跡的交點(diǎn)六、〔14分〕解：1、從開(kāi)波特可知，原系擁有比率、一個(gè)分、兩個(gè)性。G(s)Ks(11)(1ss1)故其開(kāi)函有以下形式12由可知：1的坐40dB,L(1)20lgK40,得K100???????〔2分〕110和2=100?????????????????????????????〔2分〕G0(s)100sss11故系的開(kāi)函10100????????????????〔1分〕2、寫出系的開(kāi)率特征、開(kāi)幅特征及開(kāi)相特征：G0(j)100jj1j1開(kāi)率特征10100??????????????〔1分〕A0()100221011開(kāi)幅特征100?????????????〔1分〕開(kāi)相特征：0(s)90otg1tg1?????????????〔1分〕3、求系的相角裕度：A0()1001221131.6rad/s?????〔1分〕求幅穿越率，令10100得c0(c)90otg1ctg1c90otg1tg1180o??????〔1分〕180o0(c)180o180o0???????????????????????〔1分〕最小相位系0o界定4、能夠采納以下舉措提升系的定裕度：增添串超前校訂裝置；增添串滯后校訂裝置；增添串滯后-超前校訂裝置；增添開(kāi)零點(diǎn)；增添PI或PD或PID控制器；在格外加位反。???????????????.〔3分〕七、〔14分〕〔1〕依可寫出GsK( )s1)(s1)(1220lgKL()40db，K100????????.????〔2分〕因此G(s)100???????????.????..〔1分〕11)(1(ss1)122〕????????????????.??〔5分〕因P=0，N=0，Z=0，因此系定。?????????????????..〔3分〕〔3〕能夠直接由近數(shù)幅曲判斷系的定性。??????.???..分〕〔3八、〔14分〕???????????????????????(4分)????????????