文档介绍：该【自动控制原理试题(卷)(含答案解析) 】是由【小屁孩】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【自动控制原理试题(卷)(含答案解析) 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..题号一二三四五六七总分分数16**********成绩一、(共16分,每空2分)填空题。1、根据有无反馈,控制系统可分为两类:()。2、传递函数的定义是()。s?33、F(s)?的拉氏反变换为()。s2?3s?24、非最小相位系统是指()。C(s)15、某闭环传递函数为?的控制系统的截止频率?为()rad/s。bR(s)2s?16、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于z平面()。2?7、已知某控制系统开环传递函数为,则该系统的剪切频率为()rad/s,cs?1相角储备?为()度。二、(共12分)系统的方块图如下,试求:C?s?1、通过方块图化简求闭环传递函数(用梅逊公式也可)。(8分)R?s?E(s)2、误差传递函数。(4分)R(s)G6R(s)+E(s)+-+C(s)GGGG1234--G5G7:..三、(共24分)某单位负反馈控制系统如图,阻尼比??,试求:R(s)+KC(s)s(s?1)-1、系统类型、阶次。(2分)2、K、无阻尼振荡角频率?、有阻尼振荡角频率?的值。(6分)nd3、系统的开环传递函数G(s)。(2分)K4、静态误差系数K,K和K。(3分)pva5、系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差e,e,e。(3分)sspssvssa6、峰值时间t,最大超调量?%。(4分)pp7、输入信号为r(t)?2时,系统的稳态输出c(?)、输出最大值c。(4分)max四、(共16分)传递函数题。X(s)1、(从图(a),(b)中选作一题)求系统输入为x,输出为x时的传递函数o。(6分)ioX(s)ixikkR121Rx2xmxiooCf注:图(a)中,x,x是位移量;图(b)中,x,x是电压量。ioio(a)(b):..2、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图,试求对应的传递函数G(s)。(6分)L(?)/dB0dB/dec20?20dB/?/rad?s?1C(z)3、已知采样控制系统如图所示,写出系统的闭环脉冲传递函数。(4分)R(z)R(s)+C(s)G(s)G(s)-12H(s)五、(共12分)K1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?,试确定使系统产生持Ks(s2?2s?4)续振荡的K值,并求振荡频率?。(6分)2、下图中,图(a)为某一系统的开环幅相频率特性曲线,图(b)为另一系统的开环对数幅相频率特性曲线,P为开环右极点数,试判断两个系统的闭环稳定性。(6分)RImL(?)P?2P?2RRG(j?)H(j?)0????Re?(?)(?1,j0)??0???(a)(b):..燕山大学试卷密封线共8页第7页4六、(共9分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?,试求:Ks(s?2)1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。(4分)2、输入为r(t)?2sin(2t?90?)时,闭环系统的稳态输出c。(5分)ss七、(共11分)图(a)、(b)中,实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线,采用校正后,曲线由实线变为虚线,试问:1、串联校正有哪几种形式?(3分)2、图(a)、(b)应分别采取什么校正方法?(4分)3、图(a)、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能?(4分)L(?)L(?)-1-1-1-2-10dB0dB??-2-2-2注:-1表示-20dB/dec,-2表示-40dB/dec(a)(b):..一、(共16分,每空2分)1、开环控制系统、闭环控制系统2、当初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比3、2e?t?e?2t4、若控制系统的传递函数中有零点或极点在复平面[s]的右半部,则称为非最小相位传递函数,相应的系统称为非最小相位系统5、、以圆心为原点的单位圆内7、3,120二、(共12分)1、(8分)将A点后移G6-C(s)R(s)+E(s)++GGGG123A4--G5G7G/G64-R(s)+E(s)++C(s)GGGG1234--G5G7G/G64-R(s)+E(s)+GGC(s)GG34121+GGG-345G7R(s)+E(s)GGGC(s)G23411+GGG+GGG-345236G7R(s)GGGGC(s)12341+GGG+GGG+GGGGG34523612347:..C(s)GGGG所以,?1234R(s)1?GGG?GGG?GGGGG345236123472、(4分)E(s)R(s)?G?C(s)C(s)1?GGG?GGG?7?1?G??345236R(s)R(s)7R(s)1?GGG?GGG?GGGGG34523612347三、(共24分)1、1型、2阶(2分)2、K=1(2分)?=1rad/s(2分)n3???1??2??(2分)dn213、G(s)?(2分)Ks(s?1)4、K?limG(s)??(1分)pKs?0K?limsG(s)?1(1分)vKs?0K?lims2G(s)?0(1分)aKs?05、e?1/(1?K)?0(1分)ssppe?1/K?1(1分)ssvve?1/K??(1分)ssaaππ2π6、t????(2分)p?33d2??????%?e1??2?100%?e1??100%?%(2分)p217、C(s)?R(s)G(s)??;Bss2?s?121c(?)?limc(t)?limsC(s)?lims???2(2分)t??s?0s?0ss2?s?1c?2(1??%)?(2分)maxp四、(共16分)1、(从图(a),(b)中选作一题)。(6分)d2xdx(a)解:列写动力学微分方程:mo?fo?(k?k)(x?x)?0d2tdt12io经拉式变换得:ms2X(s)?fsX(s)?(k?k)[X(s)?X(s)]?0oo12ioms2X(s)?fsX(s)?(k?k)X(s)?(k?k)X(s)oo12o12iX(s)k?ko?12化简并整理,得:X(s)ms2?fs?k?ki12:..(b)解:采用运算电阻的方法:X(s)R?1/CsRCs?1o?2?2X(s)R?R?1/Cs(R?R)Cs?1i12122、(6分)K系统由一个比例环节和一个惯性环节组成。即G(s)?Ts?110由20lgK=20得K=10;转角频率??,得T=2。所以,G(s)?T2s?13、(4分)C(z)GG(z)?12R(z)1?GG(z)H(z)12五、(共12分)1、(6分)方法一:K系统的闭环传递函数为:G(s)?Bs3?2s2?4s?K特征方程为:D(s)?s3?2s2?4s?K?0列劳斯表s314s22K2?4?Ks12s0K2?4?K要使系统稳定,则K?0;?0。得:8?K?02所以,使系统产生持续振荡的K值为:K?8将K?8代入特征方程,即D(s)?s3?2s2?4s?8?(s2?4)(s?2)?0解得其虚根为,s??j2。所以,振荡频率??2方法二:系统临界稳定,所以过(?1,j0)点,则KKG(s)?=Ks(s2?2s?4)s3?2s2?4sKG(j?)???1?j0K?2?2?j(4???3)K?2?2?j(4???3),即4???3?0所以,K?8,??22、(6分)(a)N-N=0-2=0,Z=P-2N=6,所以闭环不稳定。(3分)+-RR(b)N-N=2-1=1,Z=P-2N=0,所以闭环稳定。(3分)+-RR六、(共9分):..1、(4分)42G(s)??Ks(s?2)s(?1)所以,K?2,20lgK?20lg2?6dB;??2TL(?)/dB-20dB/dec20lg2?6dB?/rad?s?1012-40dB/dec2、(5分)G(s)4闭环传函为G(s)?K?,B1?G(s)s2?2s?4K4频率特性为G(j?)?B4??2?j2?44??2,A(?)???1,即:A(2)?1(4??2)2?(2?)242??(?)??arctg??90?,即:?(2)?90?4??22?A(2)?2;?(2)?90??0?c?2sin2t系统稳态输出为:ss七、(共11分)1、相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正。(3分)2、(a)串联相位滞后校正。(2分)(b)串联相位超前校正。(2分)3、相位滞后校正提高了低频段的增益,可减少系统的稳态误差。(2分)相位超前校正改善了系统的稳定性,使剪切频率变大,提高系统的快速性。(2分)