一、填空題(每空 1 分,共15分)
1、在水箱水溫控制系統中,受控物件為被控量為
2、自動控制系統有兩種基本控制方式,當控制裝置與受控物件之間只有順向作用而無反向聯絡時,稱為當控制裝置與受控物件之間不但有順向作用而且還有反向聯絡時,稱為含有測速發電機的電動機速度控制系統,屬於
3、穩定是對控制系統最基本的要求,若乙個控制系統的響應曲線為衰減振盪,則該系統判斷乙個閉環線性控制系統是否穩定,在時域分析中採用在頻域分析中採用
4、傳遞函式是指在初始條件下、線性定常控制系統的
與之比。
5、設系統的開環傳遞函式為,則其開環幅頻特性為相頻特性為
6、頻域效能指標與時域效能指標有著對應關係,開環頻域效能指標中的幅值穿越頻率對應時域效能指標 ,它們反映了系統動態過程的 。
二、選擇題(每題 2 分,共20分)
1、關於傳遞函式,錯誤的說法是 ( )
a 傳遞函式只適用於線性定常系統;
b 傳遞函式不僅取決於系統的結構引數,給定輸入和擾動對傳遞函式也有影響;
c 傳遞函式一般是為復變數s的真分式;
d 閉環傳遞函式的極點決定了系統的穩定性。
2、下列哪種措施對改善系統的精度沒有效果
a、增加積分環節b、提高系統的開環增益k
c、增加微分環節d、引入擾動補償
3、高階系統的主導閉環極點越靠近虛軸,則系統的
a、準確度越高b、準確度越低
c、響應速度越快d、響應速度越慢
4、已知系統的開環傳遞函式為,則該系統的開環增益為
a、 50b、25c、10d、5
5、若某系統的根軌跡有兩個起點位於原點,則說明該系統
a、含兩個理想微分環節b、含兩個積分環節
c、位置誤差係數為0d、速度誤差係數為0
6、開環頻域效能指標中的相角裕度對應時域效能指標( ) 。
a、超調 b、穩態誤差 c、調整時間 d、峰值時間
7、已知某些系統的開環傳遞函式如下,屬於最小相位系統的是( )
a、 b 、 cd、
8、若系統增加合適的開環零點,則下列說法不正確的是 ( )。
a、可改善系統的快速性及平穩性b、會增加系統的訊雜比;
c、會使系統的根軌跡向s平面的左方彎曲或移動;
d、可增加系統的穩定裕度。
9、開環對數幅頻特性的低頻段決定了系統的( )。
a、穩態精度 b、穩定裕度 c、抗干擾性能 d、快速性
10、下列系統中屬於不穩定的系統是( )。
a、閉環極點為的系統 b、閉環特徵方程為的系統
c、階躍響應為的系統 d、脈衝響應為的系統
三、(8分)寫出下圖所示系統的傳遞函式(結構圖化簡,梅遜公式均可)。
四、(共20分)設系統閉環傳遞函式,試求:
1、;;;時單位階躍響應的超調量、調節時間及峰值時間。(7分)
2、;和;時單位階躍響應的超調量、調節時間和峰值時間。(7分)
3、根據計算結果,討論引數、對階躍響應的影響。(6分)
五、(共15分)已知某單位反饋系統的開環傳遞函式為,試:
1、繪製該系統以根軌跡增益kr為變數的根軌跡(求出:分離點、與虛軸的交點等);(8分)
2、求系統穩定且為欠阻尼狀態時開環增益k的取值範圍。(7分)
六、(共22分)已知反饋系統的開環傳遞函式為,試:
1、用奈奎斯特判據判斷系統的穩定性;(10分)
2、若給定輸入r(t) = 2t+2時,要求系統的穩態誤差為0.25,問開環增益k應取何值。
(7分)
3、求系統滿足上面要求的相角裕度。(5分)
《自動控制原理》模擬試卷三
參***
一、填空題(每題1分,共20分)
1、水箱;水溫
2、開環控制系統;閉環控制系統;閉環控制系統
3、穩定;勞斯判據;奈奎斯特判據
4、零; 輸出拉氏變換;輸入拉氏變換
5、; (或:)
6、調整時間;快速性
二、判斷選擇題(每題2分,共 20分)
1、b 2、c 3、d 4、c 5、b 6、a 7、b 8、b 9、a 10、d
三、(8分)寫出下圖所示系統的傳遞函式(結構圖化簡,梅遜公式均可)。
解:傳遞函式g(s):根據梅遜公式1分)
4條迴路:, ,
無互不接觸迴路。(2分)
特徵式:
(2分)
2條前向通道: ;
2分)(1分)
四、(共20分)
解:系統的閉環傳函的標準形式為:,其中
1、當時, (4分)
當時, (3分)
2、當時, (4分)
當時, (3分)
3、根據計算結果,討論引數、對階躍響應的影響。(6分)
(1)系統超調只與阻尼係數有關,而與時間常數t無關,增大,超調減小;
(2分)
(2)當時間常數t一定,阻尼係數增大,調整時間減小,即暫態過程縮短;峰值時間增加,即初始響應速度變慢; (2分)
(3)當阻尼係數一定,時間常數t增大,調整時間增加,即暫態過程變長;峰值時間增加,即初始響應速度也變慢。 (2分)
五、(共15分)
(1)系統有有2個開環極點(起點):0、3,1個開環零點(終點)為:-1; (2分)
(2)實軸上的軌跡:(-∞,-1)及(0,32分)
(3)求分離點座標
,得2分)
分別對應的根軌跡增益為
(4)求與虛軸的交點
系統的閉環特徵方程為,即
令 ,得2分)
根軌跡如圖1所示。
圖12、求系統穩定且為欠阻尼狀態時開環增益k的取值範圍
系統穩定時根軌跡增益kr的取值範圍2分)
系統穩定且為欠阻尼狀態時根軌跡增益kr的取值範圍3分)
開環增益k與根軌跡增益kr的關係1分)
系統穩定且為欠阻尼狀態時開環增益k的取值範圍1分)
六、(共22分)
解:1、系統的開環頻率特性為 (2分)
幅頻特性:, 相頻特性:(2分)
起點: ;(1分)
終點: ;(1分)
,曲線位於第3象限與實軸無交點。(1分)
開環頻率幅相特性圖如圖2所示。
判斷穩定性:
開環傳函無右半平面的極點,則,
極座標圖不包圍(-1,j0)點,則
根據奈氏判據,z=p-2n=0 系統穩定。(3分)
2、若給定輸入r(t) = 2t+2時,要求系統的穩態誤差為0.25,求開環增益k:
系統為1型,位置誤差係數k p =∞,速度誤差係數kv =k2分)
依題意3分)
得2分)
故滿足穩態誤差要求的開環傳遞函式為
3、滿足穩態誤差要求系統的相角裕度:
令幅頻特性:,得2分)
1分)相角裕度2分)
自動控制原理試卷
自動控制原理 1 a卷 參 及評分標準一 填空題 每空1分,共10分 1 閉環 或反饋 2 定值 或恆值 3 穩 4 被控引數 5 閉環 6 左 7 8 增加 9 0.110 衰減 二 計算題 45分 1 7分 2分 2分 3分 2 10分 2分 乙個前向通路 2分 三個單獨迴路 無互不接觸迴路。3...
自動控制原理A卷答案
電子科技大學二零零九至二零壹零學年第二學期期末考試自動控制原理課程考試題 卷 分鐘 考試形式 閉卷考試日期 20 年 月 日 課程成績構成 平時分,期中分,實驗分,期末分一 計算題 共 分,共 題,每題 分 已知結構圖 求.15分 前 步,每步 分 後 步,每步 分。二系統如圖 時的響應為 求?15...
1自動控制原理A答案
自動控制原理考題參 a 一 解 系統的傳遞函式為 二 解 根據勞斯判據,列勞斯表 112202 上面勞斯表的符號與下面係數的符號相同,表示該方程中有一對共軛虛根存在,相應的系統為不穩定。三 解 根據題意 四 解 從上圖可知 因為系統的閉環傳遞函式為 所以五解 1 系統有3個開環極點 p1,2 2,p...