文档介绍：西北民族大学电气工程学院(部)期末考试自动控制原理试卷( D卷) 专业:课程代码:学号:姓名: 一、简答题(每题 5 分,共 10分) 1 、线性定常系统的传递函数是如何定义的?有何性质? 2 、线性定常系统稳定的充分必要条件是什么? 二、看图回答问题(每小题 10 分,共 20分) 已知系统开环幅相曲线如图所示,开环传递函数为)(sG = )1 )(1 )(1( 321???sTsTsT K , 其中各参数均为正数, 试用奈奎斯特稳定判据判断图 1 曲线对应闭环系统的稳定性,并简要说明理由。题号一二三四五总分得分评卷人得分评卷人 2、已知某单位负反馈最小相位系统的开环幅相曲线如图 2 所示, 试根据图及所示数据确定系统的开环传递函数。图2 三、画图题(每小题 10 分,共 10分) 已知某单位负反馈系统开环传递函数为: ) )(( )(???sss KsG ,试绘制闭环系统的概略根轨迹。得分评卷人解:由题意及根轨迹绘制法则知,共有三条根轨迹分支,分别起始于系统的开环极点 0, -2, -5, 均终止于无限零点即无穷远处。因此实轴上区域[-∞, -5] 和[-2 , 0] 是根轨迹。(3分) 渐近线为: 3 403 )310( 31 11?????????????mn zp ij jia?, ??????????????? 60 180 60 )12(mn k a??(2分) 分离点坐标为 88 .0??d ,与虚轴交点为 99 .6, 15 .3 *???Kj?(3分) 根据以上条件可以画出系统根轨迹如下: (2分) 四、计算题(每小题 15 分,共 45分) 1、已知某单位负反馈系统的信号流程图如图 3 所示,试应得分评卷人用梅狲公式求系统的传递函数)( )()(sR sCsG?。 2、已知某单位负反馈系统结构图如图 4 所示, 试用 Routh 判据确定能使系统稳定的反馈参数?的取值范围。 3、已知某单位负反馈系统开环传函为:)18 )(12( 10 )(???ss sG , 其奈奎斯特曲线如图 5 所示,试用奈奎斯特稳定判据判断闭环系统的稳定性,并计算相角裕度?和幅值裕度)(dB h 。图5五、综合设计题(每小题 15 分,共 15分) 已知某控制系统开环传递函数为:)1( )(??ss KsG , 其截止频率s rad c/ '??,未校正系统在校正后系统的最低截至频率处的幅值为 dB L c6)( '''???,要求系统在单位斜坡输入信号作用时,位置输出稳态误差 s rad e ss/?,开环系统截至频率 s rad c/ ''??,相角裕度??45 ''?,试设计串联无源超前网络。得分评卷人西北民族大学电气工程学院(部)期末考试自动控制原理试卷( D卷) 参考答案及评分标准专业:课程代码: 一、简答题(每空 5 分,共 10分) 1、线性定常系统的传递函数定义为零初始条件下, 系统输出的拉普拉斯变换与输入的拉普拉斯变换之比。( 3分) 传递函数是唯一的,是s 的有理真分式,只取决于系统或元件的结构和参数,而与输入量的形式无关,其反变换对应于系统的脉冲响应。(2分) 2、线性定常系统稳定的充分必要条件是系统特征