自動控制原理試卷1

PAGE2PAGE4《自動控制原理》試題（1）單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共15分）1.函數(shù)記錄儀屬于系統(tǒng)。A．恒值控制Ｂ．開環(huán)控制Ｃ．隨動控制Ｄ．程控控制2.超調(diào)量反映系統(tǒng)的。A．控制精度Ｂ．穩(wěn)定性Ｃ．快速性Ｄ．穩(wěn)態(tài)性能3.一階系統(tǒng)在單位階躍信號作用下，動態(tài)響應(yīng)曲線的特點(diǎn)是（）A．衰減振蕩Ｂ．單調(diào)下降Ｃ．單調(diào)上升、無超調(diào)Ｄ．等幅振蕩4.增加系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)，可使其穩(wěn)態(tài)精度。A．降低B．不變Ｃ．不確定D．提高5.下列關(guān)于根軌跡起點(diǎn)的敘述正確的是。A．根軌跡起始于開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)Ｂ．根軌跡起始于坐標(biāo)原點(diǎn)Ｃ．根軌跡起始于開環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)Ｄ．根軌跡起始于無窮遠(yuǎn)處6.振蕩環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性高頻段的斜率是dB/dec。A．20Ｂ．0Ｃ．－20Ｄ．－407.某最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性低頻段是水平線，則該系統(tǒng)是型系統(tǒng)。A．0Ｂ．1Ｃ．2Ｄ．38.串聯(lián)超前校正裝置一般設(shè)在系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性的。A．高頻段Ｂ．中頻段Ｃ．中、低頻段Ｄ．低頻段9.選擇增加合適的開環(huán)零點(diǎn)，將使系統(tǒng)的根軌跡向彎曲或移動。A．上Ｂ．下Ｃ．左Ｄ．右10.Ⅱ型最小相位系統(tǒng)開環(huán)乃氏圖的起點(diǎn)坐標(biāo)是。A．（K，0°）Ｂ．（∞，－90°）Ｃ．（∞，－180°）Ｄ．（∞，－270°）11.時間常數(shù)為T的慣性環(huán)節(jié)，其開環(huán)對數(shù)幅頻率特性的轉(zhuǎn)折頻率是。A．Ｂ．Ｃ．Ｄ．12.穩(wěn)態(tài)誤差反映系統(tǒng)的哪一種性能。A．控制精度Ｂ．快速性Ｃ．穩(wěn)定性Ｄ．平穩(wěn)性13在斜坡信號的作用下，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為零。A．0型Ｂ．Ⅰ型Ｃ．0型和Ⅰ型Ｄ．Ⅱ型14系統(tǒng)的根軌跡向右彎曲或移動，將使系統(tǒng)的哪些性能變差？A．穩(wěn)定性和快速性Ｂ．穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性Ｃ．快速性和準(zhǔn)確性Ｄ．快速性和抗擾性15.PI校正屬于串聯(lián)校正。A．超前Ｂ．滯后Ｃ．滯后-超前Ｄ．超前-滯后填空題（每空1分，共10分）16.線性系統(tǒng)的特點(diǎn)是具和齊次性。17.建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的方法主要有分析法和兩種。18.傳遞函數(shù)中沒有s右半平面上的極點(diǎn)或零點(diǎn)的環(huán)節(jié)稱為環(huán)節(jié)。19.控制系統(tǒng)微分方程為Tdc(t)/dt+c(t)=r(t)，該系統(tǒng)傳遞函數(shù)是。20.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，其單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess=。21.PD調(diào)節(jié)器的主要作用是改善系統(tǒng)的性能。22.某0型最小相位系統(tǒng)，開環(huán)增益K=100，則其開環(huán)對數(shù)幅頻特性低頻段的高度為dB。23.某單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，則其閉環(huán)傳遞函數(shù)Φ（s）=。24.離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為系統(tǒng)輸出采樣信號與輸入采樣信號的之比。25.死區(qū)特性對控制系統(tǒng)最直接的影響是使系統(tǒng)存在。三、簡答題（每小題5分，共15分）26.常見的線性控制系統(tǒng)有哪幾類？分別舉例說明。27.圖示說明控制系統(tǒng)典型的單位階躍響應(yīng)曲線及動態(tài)性能指標(biāo)。28.描述函數(shù)的物理意義是什么？應(yīng)用條件有哪些？四、計(jì)算題（每小題6分，共24分）29.系統(tǒng)微分方程組如下，試畫出系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖并求傳遞函數(shù)C（s）/R（s）。xx1（t）=r（t）–c（t）x2（t）=k1x1（t）Tdx3（t）/dt=x2（t）x4（t）=x3（t）–d（t）d2c（t）/dt2+dc（t）/dt=k2x4（t）30.設(shè)單位反饋系統(tǒng)的初始條件為零，其微分方程為：4d2c（t）/dt2+4dc（t）/dt+c（t）=r（t）,試求系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時間ts（Δ=5%）和穩(wěn)態(tài)誤差ess。31.一閉環(huán)控制系統(tǒng)如題31圖所示，試求：（1）系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)；（2）當(dāng)a=1，T=1s時系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時的開環(huán)增益Kc.。－－C（s）題31圖R（s）T32.某最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性如題32圖，要求：0ω(rad/s)0.1ωc0ω(rad/s)0.1ωc20100－60dB/decL(ω)/dB－20dB/dec－40dB/dec題32圖（2）計(jì)算截止頻率ωc。（2）計(jì)算相位裕量γ。五、繪圖分析題（每小題8分，共16分）33.已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的零、極點(diǎn)分布如題33圖（a）、（b）所示，試在圖中大致繪出其根軌跡圖的形狀。（在圖中畫，不另占行）題3題33圖jω0σ（a）××jωoo××（b）σ0jω××（a）σ0jω0σ（b）o××o×34.已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，試分別概略繪制其乃氏圖和對數(shù)幅頻特性圖。六、綜合應(yīng)用題（每小題10分，共20分35.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如題35圖，已知r（t）=6t,d（t）=－1(t)。試求：（1）系統(tǒng)的總穩(wěn)態(tài)誤差ess；（2）要想減小擾動d（t）產(chǎn)生的誤差，應(yīng)提高哪個比例系數(shù)?（3）如果將積分因子移到擾動作用點(diǎn)之前，系統(tǒng)的總穩(wěn)態(tài)誤差如何變化？－－C（s）題35圖K1R（s）E（s）D（s）36.某最小相位系統(tǒng)校正前開環(huán)對數(shù)幅頻特性L0（ω）和串聯(lián)校正裝置對數(shù)幅頻特性Lc（ω）如題36圖，要求：（1）寫出未校正系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G0（s）和串聯(lián)校正裝置傳遞函數(shù)Gc（s）。（2）在圖中畫出校正后系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性L（ω），并求對應(yīng)開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）。（3）判斷是哪一種校正并分析校正前后系統(tǒng)性能的變化情況。0