自動控制原理試卷B

1、自動控制原理期末試卷（B）注意事項：考試時間：120分鐘一填空題：（每空1分，共25分）1二階系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(S)=,其中為 參數(shù) ，n為 頻率 ；當(dāng)>1時稱為 過阻尼 ，0<<1稱為 欠阻尼 。2系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的類型取決于 輸入信號 ，瞬態(tài)響應(yīng)的形狀取決于 閉環(huán)傳遞函數(shù)極點 。3對于穩(wěn)定的系統(tǒng)，其穩(wěn)定裕量 大于0 ，hg 大于1 。4某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其極點是 、 。5系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性的低頻段特性決定了系統(tǒng)的 _控制精度_ ，中頻段特性決定了系統(tǒng)的 _穩(wěn)定性和暫態(tài)性能_ ，高頻段特性決定了系統(tǒng)的_抑制高頻干擾的能力。6 PD控制特點是 預(yù)見 性、 提前 性，有助于

2、系統(tǒng)的 穩(wěn)定 性。7 根軌跡方程的幅值條件： |Gk(s)|=1 ，相角條件： ，根軌跡起始于 開環(huán)極點，終止于 開環(huán)零點 。8控制系統(tǒng)的校正分為 串聯(lián)校正 和 反饋校正 兩種基本方式。9頻率特性是指線性定常系統(tǒng)在 零初始 條件下， 穩(wěn)態(tài)輸出正弦信號與 輸入正弦信號 的復(fù)數(shù)比。二判斷題：（20分）1ts，都是反映系統(tǒng)快速性的性能指標(biāo)。( )2傳遞函數(shù)只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與系統(tǒng)的輸入無關(guān)。( )3引入輸入補償屬于復(fù)合控制。( × )4對于二階系統(tǒng)，若=1，系統(tǒng)不穩(wěn)定。( × )5若系統(tǒng)的特征式的各項系數(shù)均大于零，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。( X )6最小相位系統(tǒng)的開環(huán)傳函數(shù)中沒有

3、S右半平面的極點和零點。( X )7當(dāng)對數(shù)頻率特性曲線的中Wc>Wg，則系統(tǒng)不穩(wěn)定。( )8根軌跡總是對稱于虛軸。（ X ）9增大系統(tǒng)的開環(huán)增益K，可以改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。（ ）10加入PI可以改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。（ ）11若系統(tǒng)僅具有兩個開環(huán)極點和一個開環(huán)零點，其根軌跡離開實軸必然沿著圓弧移動。（ ）12一階系統(tǒng)的時間常數(shù)越大，系統(tǒng)響應(yīng)速度越快。（ X ）13I型系統(tǒng)對斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為零。（ ）14系統(tǒng)狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖的引出點和綜合點位置可以互換。（ ）15系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性可以反應(yīng)閉環(huán)的性能。（ ）16離虛軸越遠(yuǎn)極點，對系統(tǒng)動態(tài)過程影響越大。（ X ）17根軌跡是根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)零、極點的

4、分布而繪制的。（ ）18頻率特性無法反映系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。（ X ）19系統(tǒng)的靜態(tài)加速度誤差系數(shù)=。（ X ）20系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是唯一，其狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖也是唯一的。（ ）三簡答題：（15分）1系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是什么？簡述判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。答：連續(xù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是： 所有閉環(huán)特征根位于S的左半平面 ； 脈沖控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：所有閉環(huán)特征根均位于Z平面以原點為圓心的單位圓內(nèi) 。2簡述增加開環(huán)零點對根軌跡的影響。答：1.改變了根軌跡在實軸上的分布2. 改變了根軌跡漸近線的條數(shù)、傾角和截距3. 若增加的開環(huán)零點和某個極點重合或距離很近，構(gòu)成了開環(huán)偶極子，則兩者相互抵消。因此，可加入一個零點來抵消有損于系統(tǒng)性能的極點4. 根軌跡曲線將向左偏移，有利于改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，而且，所增加零點越靠近虛軸，則影響越大。3簡述畫系統(tǒng)伯德圖的步驟。四已知系統(tǒng)的奈氏曲線，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（P為開環(huán)不穩(wěn)定極點個數(shù)，v為積分環(huán)節(jié)個數(shù)。）（6分）不穩(wěn)定 穩(wěn)定 不穩(wěn)定五系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，繪出信號流圖，并求傳遞函數(shù)，。（8分）六下圖為某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(S)和校正裝置Gc(s)的對數(shù)幅頻特性曲線。（1）寫出G(s)和Gc(s)的表達式；（2）畫出校正