1、自動控制原理與系統期末試卷A一、填空題(每空2分，共30分).根據自動控制技術發展的不同階段，自動控制理論分為 和.對控制系統的基本要求包括 、。.系統開環頻率特性的幾何表小方法： 和。. 線 性 系 統 穩 定 的 充 要 條 件.控制系統的時間響應從時間的順序上可以劃分為 和 兩個過程。.常見的五種典型環節的傳遞函數 、 、和。二、簡答題(每題4分，共8分).建立系統微分方程的步驟？.對數頻率穩定判據的內容？三、判斷題(每題1分，共10分).()系統穩定性不僅取決于系統特征根，而且還取決于系統零點。.()計算系統的穩態誤差以系統穩定為前提條件。.()系統的給定值(參考輸入)隨時間任意變化的

2、控制系統稱為隨動控制系統。.()線性系統特性是滿足齊次性、可加性。.()傳遞函數不僅與系統本身的結構參數有關，而且還與輸入的具體形式有.()對于同一系統(或元件)，頻率特性與傳遞函數之間存在著確切的對應關系。.()傳遞函數只適用于線性定常系統一一由于拉氏變換是一種線性變換。.()若開環傳遞函數中所有的極點和零點都位于 S平面的左半平面，則這樣 的系統稱為最小相位系統。.() “回路傳遞函數”指反饋回路的前向通路和反饋通路的傳遞函數乘積，不 包含表示反饋極性的正負號。.()系統數學模型是描述系統輸入、輸出及系統內部變量之間關系的數學表 達式。四、計算題(每題12分，共36分).試求取如圖所示無源

3、電路的傳遞函數 U (s)/Uj(s)。凡01 II 跖C +&41.設單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s) ，試求系統反應單位階躍函數的過s(s 1)渡過程的上升時間tr,峰值時間tp,超調量 和調節時間ts。 Ips.設某系統的特征方程式為 s4 2s3 s2 2s 1 0 ,試確定系統的穩定性。若不穩定，試確定在s右半平面內的閉環極點數。五、畫圖題(共16分).某系統的開環傳遞函數為 G(s) 100(s 2),試繪制系統的開環對數頻率特性曲線。 s(s 1)(s 20)自動控制原理與系統期末試卷B一、填空題(每空2分，共30分).自動控制系統是由 和 組成，能夠實現自動控制任務的功能

4、。.自動控制裝置一般由三部分組成，分別為 、和。.對控制系統的基本要求包括、和。.建立系統數學模型的方法通常有和。.常見的五種典型環節的傳遞函數 、和二、簡答題(每題4分，共8分).什么是負反饋控制原理？.什么是系統的穩定性？三、判斷題(每題1分，共10分).()線性系統穩定的充要條件是系統的特征根均具有實部。.()系統的穩定性不僅與系統自身結構參數有關，而且還與初始條件和外作 用大小有關。.()穩態誤差是系統的穩態性能指標，是系統控制精度的度量。.()穩態誤差只與系統自身的結構參數有關，而與外作用的大小、形式和作 用點無關。.()系統數學模型是描述系統輸入、輸出及系統內部變量之間關系的數學表

5、 達式。.()系統的給定值(參考輸入)為恒定的常數，這種控制系統稱為定值控制 系統。.()所有系統均滿足齊次性、可加性。.()系統開環頻率特性的幾何表示方法有對數頻率特性曲線和伯德圖。.()對于一個確定的系統，它的微分方程是唯一的，所以其傳遞函數也是唯 一的。.() “回路傳遞函數”指反饋回路的前向通路和反饋通路的傳遞函數乘積， 不包含表示反饋極性的正負號。四、計算題(每題12分，共36分)C(s)/R(s).試求取下圖所示無源電路的傳遞函數 U (s)/Ui(s)。C(s)/R(s).利用結構圖的等效變換，求取下圖所示系統的傳遞函數(2)當 r(t)3.的取值范圍：（1）(2)當 r(t)3

6、.的取值范圍：（1）使閉環系統穩定;2t時，其穩態誤差essr（t） 0.5。k五、畫圖題（共16分）.某系統的開環傳遞函數為G（s）800.某系統的開環傳遞函數為G（s）800s(s 4)( s 20),試繪制系統的開環對數頻率特性曲線。自動控制原理與系統期末試卷 B答案一、填空題（每空2分，共30分）1.控制裝置，被控對象2自動檢測裝置，自動調節裝置，執行裝置.穩定性，快速性，準確性.解析法，實驗法1 k 1.比例G(s) k,積分G(s)(或)，慣性G(s) ，比例微分G(s) 1 s,s sTs 11振蕩 1振蕩 G(s) T2s2 2 Ts 1-w2 (或延遲G(s) es,理想微分

7、s 2 wns wnG(s) s)二、簡答題(每題4分，共8分).將系統輸出信號引回輸入端，與輸入信號相比較，利用所得的偏差信號進行控 制，使偏差減小或消除。.設系統處于某種平衡狀態，在擾動作用下偏離了原來的平衡狀態，當擾動消 除后(經過足夠長的時間)，系統能回到原來的平衡狀態，則稱系統穩定；否則 系統不穩定。三、判斷題(每題1分，共10分)1. X 2. X 3. V 4. X 5. V 6. V 7. X 8. X 9.，10. 乂四、計算題(每題12分，共36分)1.2.“R22.“R2s h- 1 5 8 (程十尺力Q + 1G(s) 一心 G3(s) G2 (s)C(s)1 G1(s

8、)H-s) 1 G3(s)H3(s)逐 GGs H2(s)1G2(s)1 G1(s)H1(s)1 G3(s)H3(s) G1(s)G3(s)G(s)G2(s)G3(s)1 G1(s)H1(s) G2(s)H2(s) G3(s)H3(s) G1(s)H(s)G3(s)H 3(s) 3.解：系統的特征方程為/ + g/ + 25工 + l O由勞斯穩定判據可知穩定的條件是200r K。，K 3 即 0m K 200 liiniC( s) =當)=?dg) = 2火春=登式05 K m 100Av A系統必須是穩定的r因此有100AT 0dB的頻率范圍內，對應的開環對數相頻特性曲線（w）對-180度

9、線的正、負穿越次數之差等于 p/2,則閉環系統穩定。三、判斷題（每題1分，共10分）X 2. V 3. V 4. V 5. X 6. V 7. V 8. V 9.義 10. V 四、計算題（每題12分，共36分）U (s)R2Ui(s)RR2cs R1R解：野怔方程為J+s十=0- 1 以 = 1 2二】= Oh 5 余% = 口. 5J 】 =7 - 0,25 = vz0 75 =叫t 5，1 戶- 0.5內 p- - 半或8s=3G - 2.42 s % = 3.63 9 % 二】6 3lt - 65(A 0.05) % - 8MA = 0.02) 3.匹建立關默哀 j4L11/ 電)1301從芳斯帚可見，第一列值變化了種吊運說明不能是不穩定的，特衽方福式宿而個月有正實 出;的恨.五、畫圖題（共16分）斛：先將其轉換成尾為1的