1、 自動把握原理B 試題A卷答案一、單項選擇題（本大題共5小題，每小題2分，共10分） 1若某負反饋把握系統的開環傳遞函數為，則該系統的閉環特征方程為 ( D )。A B. C. D.與是否為單位反饋系統有關2梅遜公式主要用來（ C ）。A.推斷穩定性 B.計算輸入誤差 C.求系統的傳遞函數 D.求系統的根軌跡3關于傳遞函數，錯誤的說法是 ( B )。 A.傳遞函數只適用于線性定常系統；B.傳遞函數不僅取決于系統的結構參數，給定輸入和擾動對傳遞函數也有影響；C.傳遞函數一般是為復變量s的真分式；D.閉環傳遞函數的極點打算了系統的穩定性。4一階系統的階躍響應（ C ）。 A當時間常數較大時有超調

2、B有超調 C無超調 D當時間常數較小時有超調 5. 假如輸入信號為單位斜坡函數時，系統的穩態誤差為無窮大，則此系統為（ A ）A 0型系統 B. I型系統 C. II型系統 D. III型系統得分二、填空題（本大題共7小題，每空1分，共10分） 1一個自動把握系統的性能要求可以概括為三個方面：_穩定性、快速性、_精確性_。2.對把握系統建模而言，同一個把握系統可以用不同的  數學模型     來描述。3. 把握系統的基本把握方式為  開環把握     和   閉環把握  &#

3、160;  。4. 某負反饋把握系統前向通路的傳遞函數為，反饋通路的傳遞函數為，則系統的開環傳遞函數為 ，系統的閉環傳遞函數為 。5 開環傳遞函數為，其根軌跡的起點為。6. 當欠阻尼二階系統的阻尼比減小時，在單位階躍輸入信號作用下，最大超調量將   增大     。7.串聯方框圖的等效傳遞函數等于各串聯傳遞函數之 積 。三、簡答題（本題10分） 圖1為水溫把握系統示意圖。冷水在熱交換器中由通入的蒸汽加熱，從而得到肯定溫度的熱水。冷水流量變化用流量計測量。試繪制系統方框圖，并說明為了保持熱水溫度為期望值，系統是如何工作的？系統的被控對象

4、和把握裝置各是什么？圖1 水溫把握系統原理圖 解 工作原理：溫度傳感器不斷測量交換器出口處的實際水溫，并在溫度把握器中與給定溫度相比較，若低于給定溫度，其偏差值使蒸汽閥門開大，進入熱交換器的蒸汽量加大，熱水溫度上升，直至偏差為零。假如由于某種緣由，冷水流量加大，則流量值由流量計測得，通過溫度把握器，開大閥門，使蒸汽量增加，提前進行把握，實現按冷水流量進行順饋補償，保證熱交換器出口的水溫不發生大的波動。 其中，熱交換器是被控對象，實際熱水溫度為被控量，給定量（期望溫度）在把握器中設定；冷水流量是干擾量。系統方塊圖如圖解1所示。這是一個按干擾補償的復合把握系統。得分圖1 水溫把握系統方框圖 四、計

5、算題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）1. 一階系統如圖2所示，要求系統閉環增益，調整時間（秒） （）。試確定參數的值。圖2 一階系統方塊圖1. 解：系統閉環傳遞函數為： （4分）令閉環增益， 得： （3分）令調整時間，得：。 （3分）2.系統動態結構圖如圖3所示，求閉環傳遞函數。圖3 把握系統的結構方框圖2.解：法一：梅森增益公式圖中有1條前向通路，3個回路 （4分） （6分）法二：結構圖的等效化簡 所以： 3. 已知二階系統 ，定性畫出當阻尼比和時，系統在平面上的階躍響應曲線。 解： 五、綜合應用（本大題共3小題，共40分）1. （本題15分）已知系統的開環傳遞函數為，（1）試繪制

6、系統的根軌跡圖（計算漸近線的坐標、分別點、與虛軸交點等）;（2）為使系統的階躍響應呈現衰減振蕩形式，試確定K的取值范圍。解：（1）系統有三個開環極點：, （1分） 實軸上的根軌跡：, （1分） 漸近線： （2分） 分別點： （2分）解之得：，(舍去)。 與虛軸的交點：特征方程為 令 解得 （3分） 與虛軸的交點（0，）。根軌跡如圖解 (a)所示。 （3分）（2） 由于分別點對應的呈現衰減振蕩形式，K的取值范圍為 （3分） 2. （本題10分）已知單位負反饋系統的開環傳遞函數為， 試求：（1） 利用Routh判據確定使系統穩定的值范圍；（2） 當輸入分別為單位階躍響應、單位斜坡函數和單位拋物線函數時，系統的穩態誤差分別為多少？解： 這是一個I型系統，則，即有， 單位階躍輸入 單位斜坡輸入 單位拋物線輸入 3（本題15分）電子心臟起博器心律把握系統結構圖如圖5所示，其中仿照心臟的傳遞函數相當于一純積分環節。 圖5 電子心律起搏器系統 （1） 若對應最佳響應，問起博器增益應取多