西安電子科技大學(xué)電院自動(dòng)控制導(dǎo)論2012試卷

1、西安電子科技大學(xué)考試時(shí)間120 分鐘題號-一-二二-三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)1.考試形式：閉卷；2.本試卷共 三 大題，滿分100分。1. 本次考試僅可以使用自己普通的計(jì)算器，不能在考試中借用他人計(jì)算器，也不能使用手機(jī)中的計(jì)算器。2. 該試卷所有題目分值總和為120分，每個(gè)人從其中任意選擇100分值題目作答，如果作答題目分值超過 100分，則按其中最少分值題目計(jì)算。班級學(xué)號姓名任課教師 一、填空（12分，每空1分）此題直接在試卷上做！1. 控制系統(tǒng)按照基本控制方式來分類分為： 和 。2. 典型二階控制系統(tǒng)的阻尼比Z >1時(shí)，單位階躍響應(yīng)形式稱為狀態(tài)；阻尼比0<Z <1時(shí)，響應(yīng)

2、形式稱為 狀態(tài)。3. 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是 。4. 二階控制系統(tǒng)的超調(diào)量 S % =。5. 由根軌跡法可推導(dǎo)出：系統(tǒng)閉環(huán)零點(diǎn)是由和 同決定。6. 控制系統(tǒng)的靜態(tài)位置誤差系數(shù) Kp =。7. 為了提高系統(tǒng)的相位裕度常采用正；為了減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差常采用正。8. 最小相位系統(tǒng)指的是。、簡答題 （36分，每題6分）1. 為什么需要反饋控制？2. 簡述控制系統(tǒng)的類型號和開環(huán)增益對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響。3. 試比較串聯(lián)反饋校正和并聯(lián)反饋校正的異同。4. 試寫出典型PD校正環(huán)節(jié)和超前校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，并比較二者異同。5. 系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)，有勞斯法、根軌跡法和奈氏判據(jù)，試說明他們的核心思想，他們之

3、間有何聯(lián)系和差異。6. 狀態(tài)空間法描述系統(tǒng)與微分方程描述系統(tǒng)有何異同三計(jì)算題1. （ 11分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）K。要求系s（s + 1）（0.5s + 1）統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)有一對共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)，其阻尼比為'=0.5。1）試確定開環(huán)增益K和此時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)（5分）2） 估算系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。（6分）2. （ 11）已知單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) Go（s）-s（s +7s+17）1） 確定系統(tǒng)產(chǎn)生自振蕩K的取值，并求出振蕩頻率；（5分）2） 若要求閉環(huán)極點(diǎn)全部位于垂線 s = -1的左側(cè)，求K的取值范圍。（6 分）3. （ 10分）設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳

4、遞函數(shù)為 G0（s），試設(shè)計(jì)一串聯(lián)s（s+ 2）校正裝置，使系統(tǒng)滿足：1）相角裕度 一45 ； 2）幅值裕度h（dB）_10dB。3） 談?wù)勗撔Ｕb置的實(shí)現(xiàn)思路。y為輸出變量時(shí)，系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式（7分），并判斷系統(tǒng)的可控性與可觀性（8 分）。4. （ 15分）如圖所示系統(tǒng)，寫出以x1, x2, x3為狀態(tài)變量,5（20分）如下圖所示，為溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，請繪出該系統(tǒng)的系統(tǒng)功能框圖（5分），并指出該系統(tǒng)的被控對象，執(zhí)行器，反饋測量各在何處？（5分），被控對象的數(shù)學(xué)模型如何確定？ （10分）比較;給疋信號I| 一"'R-i 電壓十k3治I5電偶 觸電阻約 pVYYAl器功率執(zhí)彳亍 1放人器電動(dòng)機(jī) Q-yvvvYvv-220V6（5分）已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為