山东交通学院成人学历自动控制原理A期末考试题及参考答案.docx

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1、自动控制原理A复习题%+2初7s+1=O一、名词解释（每小题5分，共计20分：）1 .简述线性系统稳定程的第念初=2答案：对恒值系统而言，要求刍系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值。稳定性通常由系统的结构决定咯=外界因素无关，系统的稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。2 .简述线性系统的概念。答案：满足线性性和均匀性的系统。3 .简述调节时间的概念。答案：响应第一次进入误差带并保持在内部的时间。4 .简述R。Uth判据的内容。答案：二、单选题（每小题5分，共计30分。）1.系统特征方程式的所有根均在复平面的左半部分是系统稳定的（）。A.充分条件B.必要条件

2、C.充分必要条件D.以上都不是答案：C2 .系统的特征方程Z）（S）=S2+3$+2=0可以判断系统为（）A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定答案：A知识点：第三章难度：3解析:通过求解特征方程得其根为7利-2,位于负实轴上，系统稳定。3 .某环节的传递函数是G（S）=5s+3+-,则该环节可看成由（）环节串联而组成。A.比例、积分、滞后SB.比例、惯性、微分C.比例、微分、滞后D.比例、积分、微分答案：D知识点：第五章难度：2解析：典型环节的定义4.1. 阶系统的传递函数4,CI,其阻尼比4是（）A. 0.54s+2s+1B. 1C. 2D. 4答案：C知识点：第三章难度:3解析:

3、由于二阶系统的特征方程标准形式为则通过对应可得即5.一般为使系统有较好的稳定性,希望相角裕度Y为（）。A.。15B. 1530C. 3060D. 60904=-4.06,d,=-0.40答案：知识点：第二章难度：2解析:规定6.控制系统的稳态误差反映了系统的（）oA.稳态控制精度B.相对稳定性C.快速性D.平稳性答案：知识点：第五章难度：2解析：规定三、解答题（每小题10分，共计50分）。1.设某系统的闭环特征方程式为利用劳斯判据判断系统的稳定性。答案：列出劳斯表如下3?+10?+5?+5+2=0（6分）显然*出于孝中笫一列元素的符号有两次改变，所以该系统在右半平面有两个闭环极点。因此，该系统

4、不稳定（4分）蠹点炉请解析:利用Ju功判据处理。2.某单位负皮）馈系统的开环传递函数为15347试绘制系统的根轨迹图。答案：按下列步骤绘制根轨迹：求系统开环有限零点；开环有限极点为G(S)=S(SI)(S+2)(5+5)实轴上的根轨迹区间为根轨迹的渐近线条数为,渐近线的倾角为(2分)P,P2=TP3=_2,p4=5渐近线与实轴的交点为-5,-2-1,0（3分）分离点方程为/=45n-m=4=135解得分离点闭环系统根轨迹如下图所示A-i=1In-m（2分）知、只点g21z+O-368=OhK(4z2-(3+5c1)z+5c1=0);难总.黑解析：应用根轨迹的绘图法则。3.用框图等效的方法求下图

5、传递函数.3分3分(4分)得识度析易知难解答案:.第二章3C(S)gig2g3+gig4应用耀甲简樨喝法G+G&-GGHI-GNi4.求脉冲传递函数，并判定系统的稳定性。注：Z变换表知识点：第七章难度：4解析：离散系统求脉冲函数的方法，主要是利用Z变换公式。5.已知系统开环传递科携o.6O5jO.O44由于IZJ=IZ2V1,所以系稳定试计算w=05时，开环频率特性的幅值和相位。答案：系统的开环频率特性表达式如下（4分）（3分）G(s)H(s)=25+1)(+0.55+1)当w=0.5时此时G(Jg)H(Jg)=（3分）10j(2j+1)(-2+0.5j+1)10(2。“一2.5)-10人。-

6、2)(2g4-2.532)2+3+2)2知识点G颗翁（2寸-2.54）一叫3一口6一叼难度：4（26/-2.56/）2+（0+2）dJ解析：代W进入仪递函数，进行计算即可。A（）=162+82=17.89,（）=arctan=-26.5716自动控制原理（B）复习题一、名词解释（每小题5分，共计20分。）1 .简述自哥控制精剪概念。答案：由控制露商断空对象组成，能够实现自动控制任务的系统。知识点：第三章解析：液+02 .简述幅值裕度的概念。答案：当频率3为穿越频率时，开环幅频特性的倒数称为系统的幅值裕度。知识点：第五章难度：1解析：定义3 .简述上升时间的概念。G（S）=FJ答案：S+知识点：

7、第三章难度：1解析：定义4 .简述闭环系统的内容。答案：在一个控制系统，将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量，并将该测量值与输入量进行比较，作为输入，形成一个反馈通道，从而形成一个封闭的控制系统。知识点：第一章难度：1解析：定义二、单选题（每小题5分，共计30分。）1.系统特征方程式的所有根均在复平面的左半部分是系统稳定的（）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D,以上都不是答案：C知识点：第三章难度：2解析：定理2 .已知系统的微分方程为，则系统的传递函数是（A.B.C.D.3x*(r)+6xf(t)+2x(t)=2u(t)答案：、-知祖窃*章工需孤金特征方程得其根为T和-2,位

8、于负实轴上，系统稳定。3 .某苦臀（睁函数是，则该环节可看成由（）环节串联而组成。D.微分答案：C知识点：第五章解析：典型环节的定义。4.正弦函数的拉氏变换晶J=上一5s+1A.B.知识点：第二章难度：2S解析:拉氏变换表5 .下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（）。A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据D.根轨迹法答案：知识点：第四、五章难度：2解析：定义6 .利用根轨迹图可以分析闭环控制系统的（）A.稳态性能B.动态性能C,稳态和动态性能D,抗扰性能答案：知识点：第四章难度：2解析：根规迹的定义四、解答题（第1、2题每题10分，第三、四题每题15分，共计

9、50分）。1.已知各系统的脉冲响应，试求系统的闭环传递函数。1 ）2 ）答案：1）（1分）（2分）(r)=5r+10sin(4z+45)（2分）Aa)=O.1(1-6吟2.(S)=1k(f)=15t+i=(sin4/+cos4/)2)2=?+5应(,4,+,$S-.v+4X+4(5分)知识点：第二章B1,a/7难度：3解析:利用拉氏对照处理.S-.已知单位负反馈系统的开由悒国数为165z+1)(i)=(r)=O.1-iS用劳斯判据求使系统稳定的k值范围。答案：由于闭环特征方程T=IoS(3s+1)（3分）列劳斯表如下G(S)s(0.1s+i().2s+1)0.020.30.0253+0.352

10、+5+=0k（5分）s由劳斯判据20k15（2分）知识点第三章难度：14解析:S应用蜂通帽叁图法则O.试简化下图，邦潴其传递函数。GG2G3G4注：本例若弱幅得科第四步炀嘛裙?亦可。,h1+G2G3Hi+GfiiH2+G1G2G3G4W3+G2GyH1+Gfi4H233 .已知一离散系统的闭环特征方程为:试用Routh判据判断系统的稳定性。答案：针对上式做“变换，即将代入得:（3分）（4分）作Routh表如下：w3w2Ww02.451.52D(w)f=.45w3+3.622+1.52w+0.4=O0.4(5分)由于RoUth表第一列均大于零，故系统稳定（3分）知识点：第七章难度：4解析：离散系统判别稳定性的的方法，主要是利用W变换公式。