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自動控制理論試卷B答案一、填空題(每空 1 分,共20分) 1、在水箱水溫控制系統(tǒng)中,受控對象為 水箱 ,被控量為 水溫 。2、自動控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式,當控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯(lián)系時,稱為 開環(huán)控制系統(tǒng) ;當控制裝置與受控對象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時,稱為 閉環(huán)控制系統(tǒng) ;含有測速發(fā)電機的電動機速度控制系統(tǒng),屬于 閉環(huán)控制系統(tǒng) 。3、穩(wěn)定是對控制系統(tǒng)最基本的要求,若一個控制系統(tǒng)的響應曲線為衰減振蕩,則該系統(tǒng) 穩(wěn)定 。4、傳遞函數(shù)是指在零 初始條件下、線性定??刂葡到y(tǒng)的輸出的拉氏變換與輸入拉氏變換 之比。5、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,取決于系統(tǒng)結構和 參數(shù) , 與外作用及初始條件無關。6、在二階系統(tǒng)的單位階躍響應圖中,定義為 調(diào)節(jié)時間 。是 超調(diào)量 。7、對于自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面,即: 穩(wěn)定性 、 快速性 、和 準確性 ,其中最基本的要求是 穩(wěn)定性 。8、若某單位負反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 。9、能表達控制系統(tǒng)各變量之間關系的數(shù)學表達式或表示方法,叫系統(tǒng)的數(shù)學模型,在古典控制理論中系統(tǒng)數(shù)學模型有 微分方程 、 傳遞函數(shù) 等。二、選擇題(每題 2 分,共10分)1、關于傳遞函數(shù),錯誤的說法是 ( B ) A 傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng); B 傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結構參數(shù),給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響; C 傳遞函數(shù)一般是為復變量s的真分式;D 閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( B )。A、 B、 C、 D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關 3、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為 ( C )。A、 50 B、25 C、10 D、5 4、二階系統(tǒng)的性能指標中表示超調(diào)量的參數(shù)為( A ) 。A、 B、 C、 D、5、下列系統(tǒng)中屬于不穩(wěn)定的系統(tǒng)是( D )。 A、閉環(huán)極點為的系統(tǒng) B、閉環(huán)特征方程為的系統(tǒng)C、階躍響應為的系統(tǒng) D、脈沖響應為的系統(tǒng)三、試建立如圖所示機械位移系統(tǒng)的動態(tài)微分方程,并求傳遞函數(shù),其中位移為輸入,位移為輸出。(15分)解:的引出點作為輔助點,根據(jù)力的平衡原則,可列出如下原始方程:移項整理得系統(tǒng)微分方程:對上式進行拉氏變換,并注意到運動由靜止開始,即:則系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:四、對下面系統(tǒng)結構圖進行化簡,求出其傳遞函數(shù)。(共15分)解:所以:五、已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,試求系統(tǒng)的動態(tài)性能指標、 。(共20分) 解:系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:可得:,所以: ,六、若某系統(tǒng)在單位階躍輸入r(t)=1(t)時,零初始條件下的輸出響應,試求系統(tǒng)
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