天津城建大学自控试题a卷答案(3)

-B 卷 第 1 页 共 4 页 密 封 线 级 号 名 班 学 姓天天津津城城市市建建设设学学院院2 20 01 11 12 20 01 12 2 学学年年第第 二二学学期期 自自动动控控制制原原理理 B B 试试题题 B B 卷卷课程号：072202 课序号：2试卷说明：闭卷考试，时间 120 分钟。 适用班级或专业方向：电信 09 级 12 班一、单项选择题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分） 1如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，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2梅逊公式主要用来（ ） 。A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹3一阶系统的阶跃响应（ ）。A当时间常数较大时有超调 B有超调 C无超调 D当时间常数较小时有超调4关于传递函数，错误的说法是 ( )。A.传递函数只适用于线性定常系统；B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C.传递函数一般是为复变量 s 的真分式；D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 5. 若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为 ( )。5 (1)s sA B. C. D.与是否为单位反馈系统有(1)0s s(1)50s s(1) 10s s 关二、填空题（本大题共 7 小题，每空 1 分，共 10 分） 1某负反馈控制系统前向通路的传递函数为，反馈通路的传递函数为，则系统( )G s( )H s的开环传递函数为 ，系统的闭环传递函数为 。2. 对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的 来描述。3. 控制系统的基本控制方式为 和 。4. 一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：_ _ 、快速性、_ _ _。5 串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 。6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 。7. 开环传递函数为，其根轨迹的起点为 2(2)(1)( )( )(4)(22)K ssG s H ss sss。三、简答题（本题 10 分） 图 1 为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温 度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为 期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？图图 1 水温控制系统原理图水温控制系统原理图题号一二三四五总分得分得分得分得分-B 卷 第 2 页 共 4 页 密 封 线 级 号 名 班 学 姓四、计算题（本大题共 3 小题，每小题 10 分，共 30 分）1. 系统动态结构图如图 2 所示，求闭环传递函数。)()( sRsC图图 2 2 控制系统的结构方框图控制系统的结构方框图2. 一阶系统如图 3 所示，要求系统闭环增益，调节时间（秒） 2K4 . 0st（） 。试确定参数的值。5% 21, KK图图 3 一阶系统方块图一阶系统方块图3. 已知二阶系统，定性画出当阻尼比和222, (0)2n nnnss0, 01, 1时，系统在平面上的阶跃响应曲线。10 s得分 得分-B 卷 第 3 页 共 4 页 密 封 线 级 号 名 班 学 姓五、综合应用（本大题共 3 小题，共 40 分）1. （本题 15 分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为， 试求：32( )1220KG ssss （1）利用 Routh 判据确定使系统稳定的值范围；K （2）当输入分别为单位阶跃响应、单位斜坡函数和单位抛物线函数时，系统的稳态误差分 别为多少？ 2. （本题 15 分）已知系统的开环传递函数为，( )(1)(0.21)KG ss ss（1）试绘制系统的根轨迹图（计算渐近线的坐标、分离点、与虚轴交点等）; （2）为使系统的阶跃响应呈现衰减振荡形式，试确定 K 的取值范围。得分-B 卷 第 4 页 共 4 页 密 封 线 级 号 名 班 学 姓3 （本题 10 分）电子心脏起博器心律控制系统结构图如图 4 所示，其中模仿心脏的传递函数 相当于一纯积分环节。 图图 4 4 电子心律起搏器系统电子心律起搏器系统（1）若对应最佳响应，问起博器增益应取多大？5 . 0K（2）若期望心速为 60 次/min，并突然接通起博器，问瞬时最大心速多大？参考公式：二阶欠阻尼系统阶跃响应最大超调量：%10021/ep