《自動(dòng)控制原理》A卷答案(電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)

1、山東科技大學(xué)20072008學(xué)年第一學(xué)期自動(dòng)控制原理考試試卷（A卷）答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 題號(hào)一二三四總得分評(píng)卷人審核人得分一、填空題（每空1分，共15分）1、對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本性能要求可歸納為三個(gè)方面，這三個(gè)方面是穩(wěn)、快 、準(zhǔn)。2、對(duì)于最小相位系統(tǒng)，開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻區(qū)決定了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性能；中頻區(qū)決定了系統(tǒng)的快速性能。高頻區(qū)決定了系統(tǒng) 抗干擾 性能。若要求提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度應(yīng)選擇 超前 校正裝置。若要求提高系統(tǒng)抑制噪聲的能力應(yīng)選擇 滯后 校正裝置。3、某反饋控制的特征函數(shù)則該系統(tǒng)的開環(huán)極點(diǎn)-5，-0.2，為閉環(huán)極點(diǎn)為-10，-2。 4、如下圖所示系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為 100

2、，當(dāng)輸入信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為 4/101 ，當(dāng)輸入信號(hào)t時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為 。5、系統(tǒng)傳遞函數(shù)，其可控標(biāo)準(zhǔn)型為?？捎^測(cè)標(biāo)準(zhǔn)型動(dòng)態(tài)方程為。二、選擇題（每題3分，共15分）1、若系統(tǒng)（或元件）的某輸入輸出的拉氏變換分別為，對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)記為G(s)，則下列說法是不正確的有（B ）A 在零初始條件下，；B ，描述了系統(tǒng)的全部信息；C 若為單位脈沖響應(yīng)，則；D G(s)反映了系統(tǒng)本身的固有特性。2、已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程為，則系統(tǒng)狀態(tài)（ A ）。A可控，可觀 ；B可控，不可觀；C不可控，可觀；D不可控，不可觀213、非線性系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)如下圖，曲線和曲線有兩個(gè)交點(diǎn)1、2，下列說法正確的是（ D

3、）A、1對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，2 對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的。B、1對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是不穩(wěn)定的，2 對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是不穩(wěn)定的。C、1對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是不穩(wěn)定的，2 對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的。D、1對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，2 對(duì)應(yīng)的周期運(yùn)動(dòng)是不穩(wěn)定的。4、若某系統(tǒng)的Bode圖已知，其低頻處的幅頻特性是一條斜率為的直線，且當(dāng)時(shí)幅值為，相頻，則該系統(tǒng)（B）A 是0型系統(tǒng)，開環(huán)放大倍數(shù)為10； B 是I型系統(tǒng)，開環(huán)放大倍數(shù)為10； C 是0型系統(tǒng)，開環(huán)放大倍數(shù)為；D 是I型系統(tǒng)，開環(huán)放大倍數(shù)為。5、已知系統(tǒng)特征方程，下列說法正確的是（ B ）A系統(tǒng)穩(wěn)定。B.系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。C.系統(tǒng)不穩(wěn)定。D.無法判斷。三、計(jì)算

4、題（每題10分，共40分）1、如下圖所示系統(tǒng)，其單位階躍響應(yīng)曲線h(t)所示，試確定參數(shù)k及a。R 解：依題可知 （3分）（1分）（1分）（2分）（1分）（2分）2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù).解（1）：等效變換法：(每步2分)3、采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中K=1，T=1s，1）求閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。2）判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。解：1）(4分)(2分)2）系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為：(2分)特征根 ，在單位圓內(nèi)，系統(tǒng)穩(wěn)定。(2分)4、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程為，能否通過狀態(tài)反饋把系統(tǒng)的極點(diǎn)配置在-10，-10處，若可以，求出實(shí)現(xiàn)上述極點(diǎn)配置的反饋矩陣K。， ranks=2，系統(tǒng)可控，可以通過狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)極點(diǎn)配置。（3分）， （3分）（2分）, （2分）四、繪圖題（每題15分，共30分）1、已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，1）畫出以K為參數(shù)的閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡圖；2）求出使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。解：開環(huán)極點(diǎn): 漸近線: （2分）實(shí)軸上的根軌跡: （2分）分離點(diǎn): （3分） 與虛軸交點(diǎn): （2分） 時(shí)， 有,得： 單位階躍響應(yīng)呈阻尼衰減振蕩的k值范圍為: （3分）繪圖（3分）2、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，要求：1）繪制概略開環(huán)幅相曲線（要求確定起點(diǎn)，終點(diǎn)，與實(shí)軸的交點(diǎn)）；2）利用奈氏判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性（步驟，結(jié)論）。3）確定系統(tǒng)的幅值裕度和相角裕度。解：1)起點(diǎn)：，（1分）終