1、2010-2011學年第一學期試題草稿分AB卷一、問答題（共2題，每題5分，共10分）（1）問：自動控制系統性能指標有哪些？性能指標的基本要求是什么？答：略（2）問：影響系統穩態誤差的因素有哪些？如何減小系統的穩態誤差。 答：略 （3）問：什么是校正裝置？其作用是什么？ 答：略（4）簡述香農采用定理，并說明香農采樣定理的意義和作用。 答：略二、（本題1題，共12分）1、求圖示系統的傳遞函數。解：2、求圖示RC電路以為輸入、為輸出的傳遞函數解： 三、（本題1題，共10分）1、一閉環反饋控制系統的動態結構圖如圖所示。（1）試求當，時，系統的參數及值。（2）試求上述系統的位置穩態誤差系數、速度穩態誤

2、差系數、加速度穩態誤差系數及其相應的穩態誤差。解：(1) 系統開環傳遞函數為與標準型相對比，得由,得由，得所以 即（2）由可知該系統為型系統,由表3-1并根據穩態誤差與穩態誤差系數之間的關系，得 ， ， ， 2、系統結構圖如圖所示，其超調量，峰值時間。（1）試確定參數和；（2）計算輸入時的穩態誤差。解： 系統開環傳函為系統閉環傳函為（1）令解得，又因可得，（2）從前面可得，系統開環增益為，系統為型系統，因此當時，利用穩態誤差系數可知四、（本題1題，共12分）1、設系統結構圖如圖P4-2所示。為使閉環極點位于試確定增益和反饋系數的值，并以計算得到的值為基準，繪出以為變量的根軌跡。2、已知單位負反

3、饋系統的開環傳遞函數為（a）試繪制相應閉環系統的根軌跡；（b）確定使該系統穩定的的取值范圍。五、1、（本題共1題，16分）已知系統被控對象的開環傳遞函數，為改善系統性能加入了串聯校正環節PI調解器。（1）寫出PI調解器的傳遞函數和校正后系統的開環傳遞函數。（2）分析加入串聯校正環節PI調解器后，對系統性能的改善作用。解（1）（2）PI校正的作用：將使系統的穩態性能得到明顯的改善，但使系統的穩定性變差。 在低頻段，系統的穩態誤差將顯著減小，從而改善了系統的穩態性能。 在中頻段，相位穩定裕量減小，系統的超調量將增加，降低了系統的穩定性。 在高頻段，校正前后的影響不大。2、（本題共1題，16分）控制

4、系統的開環傳遞函數為（1） 繪制系統伯德圖，并求相位裕度；（2） 如采用傳遞函數為的串聯超前校正裝置，試繪制校正后系統的伯德圖，并求此時的相位裕度。解(1) 該系統的伯德圖見圖。圖6-11 題6-22(1)校正前系統的伯德圖由圖可知 則 解得 該系統的相位裕度為 (2) 校正后的系統的伯德圖見圖。圖6-12 題6-22(2)校正后系統的伯德圖由 解得 則校正后系統的相位裕度為 3、某系統結構如下圖所示，K = 6 1/s，求：1） 繪制系統的Bode圖；2） 計算相位裕量和幅值裕量；3） 前向通路中串聯超前校正網絡，試計算相位裕量。解：1） （5分）可以求得頻率特性圖2）令,得 3）加入串聯校

5、正后，開環傳遞函數為求得，可得 六、（本題1題，共8分）（1）判斷圖所示各系統是否穩定？如果與有交點，判斷該交點是穩定工作點還是不穩定工作點？（2）圖示控制系統，其非線性元件為理想繼電器特性，確定系統自激振蕩的振幅和頻率。解：理想繼電特性的描述函數為則 由于 且A=0時，；時，故的軌跡為沿整個負實軸的直線。 由線性部分的傳遞函數，可得其頻率特性將與曲線的交點，由，得，解得，將其代入，得。所以，與曲線的交點坐標為。由 解出自激振蕩振幅。七、（本題1題，共8分）1、已知圖示系統。試證明該系統的閉環脈沖傳遞函數為。2、已知一采樣系統如圖所示，其中采樣周期T=1s，試判斷k=8時系統的穩定性，并求使系統穩定的k值范圍。解 系統的開環傳遞函數為可得其特征方程為，即（