自動控制原理-期末考試試題卷

1、洛陽理工學院 2010/2011 學年 第二學期 自動控制原理 期末考試試題卷（B）適用班級：B 考試日期時間： 適用班級：一、 判斷題。正確的打，錯誤的打×。(每小題1分，共10分) 1. 傳遞函數(shù)是線性定常系統(tǒng)的一種內部描述模型。（ ）2. 勞斯判據(jù)是判斷線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種代數(shù)判據(jù)。（ ）3. 頻域分析法是根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性研究閉環(huán)系統(tǒng)性能的一種圖解方法。( )4. 頻率響應是系統(tǒng)在正弦輸入信號下的全部響應。（ ）5. 繪制系統(tǒng)Bode圖時，低頻段曲線由系統(tǒng)中的比例環(huán)節(jié)（放大環(huán)節(jié)）和微積分環(huán)節(jié)決定( )6. 對于線性定常系統(tǒng)，若開環(huán)傳遞函數(shù)不包括積分和微分環(huán)節(jié)，則當時，

2、開環(huán)幅相特性曲線（Nyquist圖）從正虛軸開始。（ ）7. 開環(huán)控制系統(tǒng)的控制器和控制對象之間只有正向作用，系統(tǒng)輸出量不會對控制器產(chǎn)生任何影響。（ ）8. 型系統(tǒng)，當過渡過程結束后，系統(tǒng)對斜坡輸入信號的跟蹤誤差為零。（ ）9. 控制系統(tǒng)分析方法中，經(jīng)典控制理論的分析方法有頻域分析法、根軌跡分析法、時域分析法。（）10. 已知某校正網(wǎng)絡傳遞函數(shù)為，當滿足a>1條件時，則該校正網(wǎng)絡為滯后校正網(wǎng)絡。（ ）二、 單選題(每小題2分，共20分) 1. 下述（ ）屬于對閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求。（A）穩(wěn)定性 （B）準確性 （C）快速性 （D）前面三個都是2. 分析線性控制系統(tǒng)動態(tài)性能時，最常用的典型

3、輸入信號是（ ）。（A）單位脈沖函數(shù) （B）單位階躍函數(shù)（C）單位斜坡函數(shù) （D）單位加速度函數(shù)3. 典型二階系統(tǒng)阻尼比等于1時，稱該系統(tǒng)處于（ ）狀態(tài)。（A）無阻尼 （B）欠阻尼 （C）臨界阻尼 （D）系統(tǒng)不穩(wěn)定或臨界穩(wěn)定4. 穩(wěn)定最小相位系統(tǒng)的Nyquist圖，其增益（幅值）裕度（ ）。（A） （B） （C） （D）5. 單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)在輸入作用下，其穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）。（A） （B） （C） （D）06. 一個線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于（ ）。（A）系統(tǒng)的輸入 （B）系統(tǒng)本身的結構和參數(shù)（C）系統(tǒng)的初始狀態(tài) （D）外界干擾7. 若系統(tǒng)的Bode圖在處出現(xiàn)轉折（如右圖所

4、示），這說明系統(tǒng)中有（ ）環(huán)節(jié)。（A） （B） （C） （D）8. 輸入是正弦信號時，線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出是同（ ）的正弦信號。（A）振幅 （B）頻率 （C）相位 （D）頻率和相位9. 在Bode圖中反映系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的是（ ）。（A）低頻段 （B）中頻段 （C）高頻段 （D）無法反映10. 若負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則閉環(huán)特征方程為（ ）。（A） （B） （C） （D）與是否為單位反饋系統(tǒng)有關三、 時域分析題(每小題4分，共12分) 設系統(tǒng)如圖所示。試求：1. 當時，確定系統(tǒng)的阻尼比，無阻尼自然振蕩頻率和作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；2. 當時，確定參數(shù)a值及作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；3. 在保證的條件

5、下，確定參數(shù)和。四、 復數(shù)域分析題(每小題4分，共12分) 已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為1. 用根軌跡法說明K無論為何值，閉環(huán)系統(tǒng)都不穩(wěn)定。2. 若引入開環(huán)零點-a，開環(huán)傳遞函數(shù)為，用根軌跡法說明a在多大的取值范圍內，閉環(huán)可以穩(wěn)定。3. 取一個適當?shù)腶值，畫出對應的0<K<根軌跡圖五、 頻率域穩(wěn)定性判據(jù)(第一小題15分，第二小題9分，共24分) 對于如圖所示的各系統(tǒng)的Nyquist圖的正頻部分（即）：1. 從下列四個系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中分別找出與圖（a），（b），（c），對應的傳遞函數(shù)（參數(shù)）（） （）（） （）2. 試將各Nyquist曲線補畫完整并判斷其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。六、 某單位反饋最小相位系統(tǒng)，未校正時的開環(huán)頻率特性及串聯(lián)校正裝置的頻率特性如下圖（Bode圖）所示(每小題4分，共12分) 1. 請說明此校正裝置的性質；2. 請繪出校正后的開環(huán)頻率特性；3. 請說明校正前后系統(tǒng)性能有什么變化？七、 某單位負反饋控制系統(tǒng)由線性元件和