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《自动控制原理》试卷
(一)A
1、求系统传递函数(10分)
1、系统结构图如图所示,取何值时,系统才能稳定?(10分)
三、已知负反馈系统的开环传递函数为,1试画出以K为参数系统的根轨迹;2证明根轨迹的复数部分为圆弧(15分)
四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为,现加入串联校正装置,试(20分)
(1)判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正?
(1)绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性
(1)计算校正后的相位裕量
五、非线性系统结构如图所示,设输入r=0绘制起始点在的平面上的相轨迹(15分)
六、采样控制系统如图所示,已知(15分)1.求出系统的开环脉冲传递函数2.当输入为时,求稳态误差
七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性其中,
(1)─
(3)为线性系统,
(4)─
(6)为非线性系统(15分)《自动控制原理》试卷
(一)B
一、控制系统的结构如下图1当F(s)=0时,求系统闭环传递函数;1系统中H2(s)应满足什么关系,能使干扰F(s)对输出C(s)没有影响?(10分)
二、.设某控制系统方框图如图所示,要求闭环系统的特征值全部位于s=-1垂线之左,试确定参数K的取值范围(10分)
三、.一单位负反馈系统的开环传函为,欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数,试用根轨迹法确定值范围(要求首先绘制根轨迹,求出并在图上标注主要的特征点参数)(15分)
四、如图(a)和(b)所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性,它们都是最小相位的,且开环截止频率相等,均为(20分)图(a)图(b)要求
1.写出系统的开环传递函数
2.比较两系统的稳定性,暂态性能()和恒速输入下的稳态误差
3.将图(a)所示的系统校正为图b所示的系统,应采用什么形式的串联校正装置?并写出此校正装置的传递函数
五、.图所示为开环系统的幅相特性图中P为开环传递函数GsHs中具有正实部的极点数目试详细分析闭环系统的稳定性(16分)六.非线性系统结构如图所示,设输入r=0试描绘该系统的相平面图(14分)七.设采样系统的方框图如图所示,其中采样周期T=
0.25s,求能使系统稳定的K1值范围15分Rs+Cs
1、求系统传递函数(10分)
1、系统的传递函数方块图如图所示试确定K和a取何值时,系统将维持以角频率的持续振荡(10分)
三、已知负反馈系统的开环传递函数为,试画出以K为参数系统的根轨迹;并求系统稳定时K的取值范围(15分)
四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为,现加入串联校正装置,试(20分)
(1)判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正?
(1)绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性
(1)计算校正后的相位裕量
五、非线性系统结构如图所示,设输入r=0试描绘该系统的相平面图(15分)
六、采样控制系统如图所示,已知(15分)1.求出系统的开环脉冲传递函数1.判断闭环系统稳定性3.当输入为时,求稳态误差
七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性(15分)《自动控制原理》试卷
(二)B
1.控制系统的结构如下图1当F(s)=0时,求系统闭环传递函数;1系统中H2(s)应满足什么关系,能使干扰F(s)对输出C(s)没有影响?(10分)2.设某控制系统方框图如图所示,要求闭环系统的特征值全部位于s=-1垂线之左,试确定参数K的取值范围(10分)
3、设反馈控制系统中,要求
(1)概略绘制系统根轨迹图,判断系统的稳定性
(2)如果改变反馈通路传递函数使,试判断改变后系统的稳定性,研究改变所产生的效应(15分)4.已知一系统原有的特性为,校正装置的特性为,
(1)画出原系统和校正装置的对数幅频特性
(2)当采用串联校正时,求校正后系统的开环传递函数,并计算其相位裕量γωc和增益裕量GM(15分)5.图所示为开环系统的幅相特性图中P为开环传递函数GsHs中具有正实部的极点数目试详细分析闭环系统的稳定性(20分)6.已知非线性控制系统的结构图如图7-38所示为使系统不产生自振,是利用描述函数法确定继电特性参数ab的数值(15分)7.线性离散控制系统如下图所示,试确定使系统稳定的K值范围(15分)《自动控制原理》试题
(三)A卷
一、单项选择题在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中本大题共9小题,总计40分
1、本小题3分下列性能指标中,可以描述系统暂态性能的有――1超调量
②调节时间
③稳态误差
④调节频率
⑤上升时间A.
①②③④⑤B.
①②④⑤C.
①②③⑤D.
①②③④答
2、本小题3分系统的传递函数可通过求取该系统的――而求得.A.阶跃响应函数B.脉冲响应函数C.斜坡响应函数D.抛物线响应函数答
3、本小题3分如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线,下面关于性能指标正确的是――A.B.C.D.答
4、本小题5分已知控制系统开环传递函数为,则下述正确的是――A.系统稳定B.右半平面有2个根C.2个纯虚根D.全不正确答
5、本小题5分已知控制系统开环传递函数为,当输入时,系统稳态误差为――A.0B.C.
0.6D.6答
6、本小题6分系统根轨迹如图所示,当根轨迹与虚轴相交时,下述正确的是――A.B.C.D.答
7、本小题5分下列线性系统判断中正确的是――A.
(1)稳定B.
(2)稳定C.
(3)稳定D.全不稳定答
8、本小题5分在采样控制系统中,为使采样信号不失真的恢复为原来的连续信号,则采样频率应至少大于――A.B.C.D.答
9、本小题5分设有一DDC系统T=1Kc=1试求单位阶跃响应在第几拍达到最大?A.
0.5拍B.1拍C.2拍D.3拍答
1、计算题在下列各题中,需要写出详细步骤、结果和画出必要的图形本大题共3小题,总计60分1.系统的传递函数方块图如图所示试确定K和a取何值时,系统将维持以角频率的持续振荡(20分)2.一单位负反馈系统的开环传函为,欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数,试用根轨迹法确定值范围(要求首先绘制根轨迹,求出并在图上标注主要的特征点参数)(20分)3.如图(a)和(b)所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性,它们都是最小相位的,且开环截止频率相等,均为(20分)图(a)图(b)要求
1.写出系统的开环传递函数
2.比较两系统的稳定性,暂态性能()和恒速输入下的稳态误差
3.将图(a)所示的系统校正为图b所示的系统,应采用什么形式的串联校正装置?并写出此校正装置的传递函数《自动控制原理》试题
(三)B卷
一、单项选择题在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中本大题共9小题,总计40分
1、本小题3分把系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数A.正确B.不正确C.部分正确D.无法判断答
2、本小题3分线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性,与输入量及初始条件无关A.正确B.不正确C.部分正确D.无法判断答
3、本小题3分线性系统稳定的充分必要条件是开环传递函数的所有极点均位于S复平面的左半平面A.正确B.不正确C.部分正确D.无法判断答
4、本小题3分输入量为单位斜坡函数时,要使系统的稳态误差为零,系统必须为Ⅰ型系统A.正确B.不正确C.部分正确D.无法判断答
5、本小题5分下列那个线性系统闭环稳定A.
(1)稳定B.
(2)稳定C.
(3)稳定D.都不稳定答
6、本小题5分非线性系统闭环稳定判断中下列那个正确A.
(1)工作点不稳定B.
(2)稳定C.
(3)M稳定N不稳定D.都不稳定答
7、本小题6分已知系统的特征方程如下,判断系统稳定性的错误结论是哪个A.系统临界稳定B.没有S右半平面根C.有1对在虚轴上的根D.有2对在虚轴上的根答
8、本小题6分非线性系统动态方程如下,试判断-20的奇点类型A.中心点B.焦点C.节点D.鞍点答
9、本小题6分某开环系统幅频特性波德图如下,试确定开环系统增益KA.1B.2C.4D.8答
二、计算题在下列各题中,需要写出详细步骤、结果和画出必要的图形本大题共3小题,总计60分
1、本小题20分设一反馈控制系统的开环传递函数如下,试绘制K1变化时系统特征方程的根轨迹,并求出系统稳定时K1的取值范围
2、本小题20分设1型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为要求设计串联校正装置,使系统具有K=12及γ=40度的性能指标
3、本小题20分设采样系统的方框图如图所示,其中采样周期T=
0.25s,求能使系统稳定的K1值范围Rs+Cs-《自动控制原理》试卷
(四)A
1.控制系统的方框图如图所示,试用梅逊公式
2.已知系统的特征方程如下,判断系统的稳定性10分
3.设一反馈控制系统的开环传递函数如下,试绘制K1变化时系统特征方程的根轨迹20分
4.已知单位负反馈系统的开环传递函数试求系统的相角裕度和幅值裕度 15分
4.设1型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为要求设计串联校正装置,使系统具有K=12及γ=40度的性能指标15分
4.试用等倾线法画出相轨迹10分7.采样系统结构图如图所示,,采样周期T=1秒,试判断闭环系统的稳定性15分《自动控制原理》试卷
(四)B1.控制系统的方框图如图所示,试用梅逊公式求系统的传递函数15分1.设系统的特征方程如下,试用劳斯判据确定正实部根的个数10分已知单位负反馈系统的开环传递函数为,,试
(1)绘制系统的根轨迹;
(2)求系统稳定时K的取值范围[15分]1.已知单位负反馈系统的开环传递函数试求系统的相角裕度和幅值裕度 15分5.系统的结构图如图a所示,其中,W2S为最小相位环节,W2S由如图b所示的对数幅频特性确定出试求系统稳定时K的取值范围15分6.含有死区继电器特性的非线性系统的方框图如图所示,系统中线性部分的输入输出关系为 非线性系统部分的输入输出关系可用下式表示 1_____________ss+1试绘制其初始状态为3时的相轨迹 15分7.设采样系统的方框图如图所示,其中采样周期T=
0.25s,求能使系统稳定的K1值范围15分Rs+TCsGs--《自动控制原理》试卷
(五)A
一、选择题(共20分)
1、本小题4分系统的传递函数可通过求取该系统的――而求得.A.阶跃响应函数B.脉冲响应函数C.斜坡响应函数D.抛物线响应函数答
2、本小题4分如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线,下面关于性能指标正确的是――A.B.C.D.答
3、本小题5分已知控制系统开环传递函数为,当输入时,系统稳态误差为――A.0B.C.
0.6D.
64、本小题4分系统根轨迹如图所示,当根轨迹与虚轴相交时,下述正确的是――A.B.C.D.答
5、本小题4分下列线性系统判断中正确的是――A.
(1)稳定B.
(2)稳定C.
(3)稳定D.全不稳定答
二、控制系统的方框图如图所示,试用梅逊公式求系统的传递函数10分
三、系统的传递函数方块图如图所示试确定K和a取何值时,系统将维持以角频率的持续振荡(10分)
四、已知已知单位反馈系统的开环传递函数为a的变化范围为[0,+∞),试绘制系统的闭环根轨迹(15分)
五、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示,(15分)试写出系统开环传递函数,求系统相位裕量和增益裕量
六、非线性系统结构如图所示,设输入r=0绘制起始点在的平面上的相轨迹(15分)
七、线性离散控制系统如下图所示,试确定使系统稳定的K值范围(15分)自动控制原理试题A1卷题号一二三四五六七总分得分
一、本题共2小题(20分)1.(10分)下图所示电路,求2.(10分)下图所示系统,求
二、已知一单位负反馈典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示,求系统的闭环传递函数(15分)
三、已知单位负反馈系统的开环传函为,(15分)
(一)画出系统根轨迹(关键点要标明)
(二)求使系统稳定的Kg值范围
四、设系统开环传函为,试分别大致画出τT,τ=TτT三种情况下的奈氏图(15分)
五、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示,(20分)
(1)试写出系统开环传递函数,计算相位裕量γωc和增益裕量GM
(2)若系统原有的开环传递函数为,而校正后的对数幅频特性如下图所示,求串联校正装置的传递函数
六、画出两个常见的非线性元件的特性(5分)
七、求解差分方程(10分)其中,初始条件,;输入条件自动控制原理试题B2卷考题一二三四五六七八总分得分
一、填空[12分]1.线性定常系统,,把系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数2.线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性,与输入量及初始条件3.线性系统稳定的充分必要条件是4.输入为单位斜坡函数时,要使系统稳态误差为零,系统必须为型系统5.采样系统在初始条件为零时,把称为系统的脉冲传递函数6.用开环频率特性分析研究系统暂态特性时,常常用和这两个特征量的
二、化简结构图(或用信号流图法)求闭环传递函数[12分]
(1)
(2)
三、设单位负反馈的典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量为δ%=25%,调节时间为ts5%=2秒,试求
(1)系统的开环传递函数;
(2)输入为单位斜坡函数时的稳态误差[14分]
四、已知单位负反馈系统的开环传递函数为,,试
(1)绘制系统的根轨迹;
(2)求系统稳定时K的取值范围[12分]
五、包括两小题[14分]1.绘制下列系统的相平面图
(1)
(2)2.用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性其中,
(1)─
(3)为线性系统,
(4)─
(6)为非线性系统
六、采样系统结构图如图所示,采样周期T=1秒,求闭环脉传递函数[12分]
七、已知原系统开环传递函数为,现采用串联校正方法,使校正后为二阶工程最佳系统且开环放大系数不变,试[12分]
(1)确定校正装置WcS;
(1)绘制校正前、后及校正装置的对数幅频特性;
八、已知系统的结构图如图(a)所示,其中,,W2S为最小相位环节,其对数幅频特性如图b所示试求使闭环系统稳定的K值范围[12分]自动控制原理试题A3卷考题一二三四五六七八总分得分
一、填空[10分]1.,把系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数1.线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性,与输入量及初始条件1.线性系统稳定的充分必要条件是1.输入为单位斜坡函数时,要使系统稳态误差为零,系统应为型系统1.线性离散系统在初始条件为零时,把称为系统的脉冲传递函数
二、用化简结构图或信号流图方法求下列系统的闭环传递函数[12分]
三、已知典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示试求
(1)开环传递函数
(2)单位斜坡函数输入时的稳态误差[14分]
四、已知负反馈系统的开环传递函数为,试画出系统的根轨迹图[12分]
五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为,试[12分]
(1)绘制波德图;
(2)计算相位裕量
六、本题包括两小题[14分]
(一)试用奈氏判据判断下图所示系统的稳定性其中,
(1)—
(3)为线性系统,
(4)—
(6)为非线性系统
(二)绘制下列系统的相平面图
(1)
(2)
七、系统的结构图如图a所示,其中,W2S为最小相位环节,W2S由如图b所示的对数幅频特性确定出试求系统稳定时K的取值范围[14分]
八、某离散系统结构图如图所示,,采样周期T=1秒,试判断系统的稳定性[12分]自动控制原理试题B3卷考题一二三四五六七八总分得分
一、推导下列网络的传递函数[10分]
二、用化简结构图或信号流图方法求闭环传递函数[12分]
三、单位负反馈的典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量为δ%=25%,调节时间为ts(5%)=2秒,求
(1)系统的开环传递函数;
(2)输入为单位斜坡函数时的稳态误差[15分]
4、已知负反馈系统的开环传递函数为,试画出系统的根轨迹图[14分]
五、以下两题任选一题(如全做,按第一题记分)[10分]
(1)已知单位负反馈系统的开环传递函数为,试绘制波德图
(1)绘制下列系统的相平面图
(1)
(2)
六、用奈氏判据判断下列系统的稳定性其中,
(1)—
(3)为线性系统,
(4)—
(5)为非线性系统[15分]
七、系统的结构图如图a所示,其中,W2S为最小相位环节,W2S由如图b所示的对数幅频特性确定出试求系统稳定时K的取值范围[12分]
八、采样系统结构图如图所示,,采样周期T=1秒,试判断系统的稳定性[12分]自动控制原理试题A4卷考题一二三四五六总分得分
1、选择题(每小题5分,共20分),请选择其中所有正确的答案,将相应的字母和题号写在答题纸上
(1)输入量为单位斜坡函数时,要使系统为无差系统,系统类型必须为a.0型a.1型a.2型a.2型以上
(1)线性系统稳定的充分必要条件是a.开环传递函数的所有极点均位于S复平面的左半平面a.闭环传递函数的所有极点均位于S复平面的左半平面a.闭环特征方程式的所有根均具有负实部a.以上答案都不正确
(1)某非线性系统的非线性部分的描述函数负倒特性和线性部分频率特性W1jω如图一所示两线交点处的ω=
3.162;A=
1.05和
3.69则该闭环系统是a.稳定的b.不稳定的c.产生自持振荡,其角频率为
3.162,振幅为
1.05c.产生自持振荡,其角频率为
3.162,振幅为
3.69c.以上答案都不正确
(1)已知采样系统的输出Z变换为,它符合下述哪几个系统?
二、[16分]系统结构如下图所示
(1)绘制P(0→∞)变化时,系统的根轨迹图;
(1)确定使闭环系统的阶跃响应为单调变化过程时P的最小值
三、[16分]已知一系统原有的特性为,校正装置的特性为,
(1)画出原系统和校正装置的对数幅频特性
(2)当采用串联校正时,求校正后系统的开环传递函数,并计算其相位裕量γωc和增益裕量GM
四、[15分]采样系统结构图如下图所示,,采样周期T=1秒,试判断闭环系统的稳定性(注)
五、[15分]下图所示系统,求传递函数和
六、设单位负反馈的典型二阶系统的单位解跃响应的超调量为δ%=25%,调节时间为ts5%=2秒,求[18分]
(1)系统的开环传递函数;
(2)输入为单位斜坡函数时的稳态误差自动控制原理试题B4卷考题一二三四五六总分得分
1、选择题(每小题5分,共20分),请选择其中所有正确的答案,将相应的字母和题号写在答题纸上
(1)单位负反馈系统的开环传递函数为,则闭环系统的阻尼比ξ等于a.1b.2c.d.e.以上答案都不正确
(1)单位负反馈系统的开环传递函数为,则闭环系统单位阶跃响应的调节时间ts(±5%误差带)为a.3Tb.c.;而闭环单位阶跃响应的稳态误差为d.e.f.0g.∞h.以上答案都不正确
(1)已知单位正反馈系统的开环传递函数为,给出其可能的根轨迹大致图形如图
一、图
二、图三所示,请选择a.图一正确a.图二正确a.图三正确a.都不正确
(1)已知采样系统的输出Z变换为,它符合下述哪几个系统?
二、[16分]设单位负反馈系统的开环传递函数为试应用劳斯稳定判据确定K为多大时将使系统阶跃响应出现振荡,并求出振荡角频率
三、已知一单位负反馈典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示,求系统的闭环传递函数(18分)
四、[18分]已知系统结构图如图四a所示,(系统为最小相位系统)串联校正环节Wcs如图四b所示,系统校正后的开环对数幅频特性如图四c所示试求原系统的传递函数Ws,并计算校正后的相位裕量
五、[14分]采样系统结构图如图五所示,T为采样周期且T=1秒试
(1)求闭环脉冲传递函数
(2)判断系统的稳定性(注)
六、[14分]非线性系统的结构图如图六a所示,其中非线性特性的负倒描述函数-1/RA曲线如图六b所示试画出线性部分的奈氏曲线,并用描述函数法判断系统是否会发生自振《自动控制原理》试卷A
一、单选题(每题2分,共20分)1.控制系统中基本环节的划分,是根据( )A.元件或设备的形式B.系统的物理结构C.环节的连接方式D.环节的数学模型2.绘制根轨迹时需计算入射角的情况为开环传递函数有( )A.实极点B.实零点C.共轭复极点D.共轭复零点3.设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G0s=,要求KV=20,则K=A.10B.20C.30D.
404.输入为阶跃信号时,如果,则积分环节的输出信号的上升速度越快A.输入信号的幅度越小,积分时间常数越小B.输入信号的幅度越小,积分时间常数越大C.输入信号的幅度越大,积分时间常数越小D.输入信号的幅度越大,积分时间常数越大
5.如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值,则阻尼比ξ的值为A.0≤ξ≤
0.707B.0ξ1C.ξ
0.707D.ξ16.决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的A.零点和极点B.零点和传递系数C.极点和传递系数D.零点、极点和传递系数7.设二阶振荡环节的传递函数G(s)=,则其对数幅频特性渐近线的交接频率为( )A.2rad/sB.4rad/sC.8rad/sD.16rad/s8.已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G(s)=,当闭环临界稳定时,Kh值应为()A.-1B.-
0.1C.
0.1D.19.设单位负反馈系统的开环传函为Gs=,那么它的相位裕量的值为()A.15ºB.60ºC.30ºD.45º
10.某串联校正装置的传递函数为GcS=K0β1,则该装置是( )A.超前校正装置B.滞后校正装置C.滞后——超前校正装置D.超前——滞后校正装置
二、填空(每题2分,共20分)
1.根据控制系统信号的形式,控制系统可分为________控制系统、________控制系统
2.对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面________、________和
3.用时域法分析控制系统时,最常用的典型输入信号是________
4.若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越__________越好
5.如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间其中一个零点可以位于无穷远处,则在这两个零点之间必定存在________6.伯德图分中频段、高频段和低频段,低频段能够反应系统的,中频段能够反映系统的暂态性能,高频段主要反映系统
7.根轨迹图必对称于根平面的__________8.分析稳态误差时,将系统分为0型系统、1型系统、2型系统…,这是按开环传递函数的__________环节数来分类的9.采样控制系统中,如果希望从采样信号中不失真的恢复原来的信号,则采样频率满足
10.线性定常系统的脉冲传递函数的定义
三、简答题(每题5分,共20分)
1.绘制由基本环节组成的闭环控制系统的一般结构图
2.在0ξ1ξ=0ξ≥1三种情况下,标准二阶系统的单位阶跃响应特性分别是什么
3..如图是最小相位系统的开环对数幅频渐近特性,试写出其传递函数Gs
4、求下列方程的奇点,并判断奇点类型
四、系统方框图如图2所示,并求出传递函数(8分)图2五.已知一单位闭环系统的开环传递函数为,现加入串联校正装置,试(12分)
(1)判断此校正装置属于引前校正还是滞后校正?(说明原因)
(1)绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性
(3)计算校正后系统的相位裕量
六、采样系统结构图如图所示,,采样周期T=1秒,试判断闭环系统的稳定性[10分]
七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性其中,
(1)─
(3)为线性系统,
(4)─
(5)为非线性系统(10分)《自动控制原理》试卷B
一、单选题(每题2分,共20分)1.根据给定值信号的特点分类,控制系统可分为 A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统2.绘制根轨迹时需计算出射角的情况为开环传递函数有( )A.实极点B.实零点C.共轭复极点D.共轭复零点3..已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下,稳态误差ess为常数,则此系统为( )A.0型系统B.I型系统C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统4开环系统频率特性Gjω=,当ω=1rad/s时,其频率特性相角θ1= A.-45°B.-90°C.-135°D.-270°5.过阻尼系统的动态性能指标是调整时间ts和A.峰值时间tpB.最大超调量pC.上升时间trD.衰减比p/p′6.二阶振荡环节的相频特性,当时,其相位移为A.-270°B.-180°C.-90°D.0°7.设某系统开环传递函数为Gs=,则其频率特性奈氏图起点坐标为A.-10,j0B.-1,j0C.1,j0D.10,j
08.超前校正装置的频率特性为,其最大超前相位角Φm为 A.sin-1B.sin-1C.sin-1D.sin-19.确定根轨迹与虚轴的交点,可用A.劳斯判据B.幅角条件C.幅值条件D.10.设开环传递函数为GsHs=,其根轨迹渐近线与实轴的交点为( )A.0B.-1C.-2D.-3
二、填空(每题2分,共20分)
1.根据控制系统元件的性质,控制系统可分为________控制系统、________控制系统
2.对于一个自动控制系统的性能要求的快速性可由暂态性能指标中、等决定
3.用频域法分析控制系统时,最常用的典型输入信号是________
4.线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__________
5.如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间,则在这两个极点之间必定存在________6.单位脉冲函数又称为δ函数,它的数学表达式是_______________
7.根轨迹图起始于__________8.线性定常系统传递函数的定义为条件下,.9.根轨迹与虚轴相交,表明系统的闭环特征方程根中有____
10.控制系统中,为保证系统有足够的相位裕量,通常希望中频段特性斜率(即上的斜率)为
三、简答题(每题5分,共20分)
1.设系统特征方程为s4+2s3+3s2+4s+5=0试用劳斯稳定判据判别该系统的稳定性
2..线性定常系统的稳定性和闭环极点的分布有什么关系?
3.图是最小相位系统的开环对数幅频渐近特性,试写出其传递函数Ws
4..简述香农采样定理的内容
四、系统方框图如图所示,并求出传递函数(8分)五.已知一单位闭环系统的开环传递函数为,现加入串联校正装置,试(12分)
(1)判断此校正装置属于引前校正还是滞后校正?(说明原因)
(1)绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性
(3)计算校正后系统的相位裕量
六、已知一采样控制系统如图,其中采样周期T=1s,试求使系统稳定的K的范围(10分)
七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性其中,
(1)─
(3)为线性系统,
(4)─
(5)为非线性系统(10分)G1G3G2H3H1--+-+++-cer_u120G3sH1sH2sFsG1sG2sG4sRsCs++++++___Rs+_Cs-1-2-1-20-1-3-1-20cer_u
0.
10.10GsG3G1G2H3H2H1--+-+++-cer_u
0.
10.10G3sH1sH2sFsG1sG2sG4sRsCs++++++___Rs+_Csbart+_ctRsT=1scs+_
1.02×0×-6×-3+--1-2-1-20-1-3-1-200124-1-2ωLωdBGsW2sW3sH2sH1sW4sW1sCs+---RsXrsXcsTW1sW1sW2sW3sH2sH1sW4sXrsW2SXcsaLωω-1-21240b
1.02×0×-6×-3W2sW3sH2sH1sW4sW1sCs+---Rs+-140ωLωdB4100-2-2-1cer_u120RsT=1scs+_UrUcR2R1C0R0R0C1-装订线内不要答题学号+W1W2HXcXr
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0.8140ωLωdB4100-2-2-1XcsXrsXcsXrsW1sW1sW2sW3sH1sH2sW2s0124-1-2ωLωdBbW1SW2SXcSXrSaXrsXcsXcsXrsW3(s)W1sW2sW1sW2s12H2sH1sXrsW2SXcsaK-1-2-3Lωω1210020bWsTXrsXcsurucurucR0R1C0R1R2C12XrsXcsW1sW2sH1sH2sW3sH3sXrsW2SXcsaLωω-1-21240bXrsXcsTW1s图一ωAImReW1jωb.XcsWsHsTXrsc.X*csWsHsTXrsTa.XcsWsHsTXrsTd.XcsWsHsXrsTXrsXcsTXrsXcsW1sW1W3W4XrsW2W5XcsNs装订线内不要答题b.XcsWsHsTXrsc.X*csWsHsTXrsTa.XcsWsHsTXrsTd.XcsWsHsXrsT
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0.8图四aXcsXrsWcSWS1uF50K图四bur10Kuc图四c-150010020100ωLω1000-2-2TXrS图五XcS图六aXcXr=0非线性特性Im-3Re图六bXrsXcsTW1s110100XrsXcsT。