自动控制原理西工大课件第讲.ppt

自动控制原理西北工业大学自动化学院自 动 控 制 原 理 教 学 组自动控制原理 2003 -2004年 (1)课程考试试题解答自动控制原理 刘慧英主编，自动控制原理考研教案 (第 4版 ) 西工大出版社， 2006.11一、单项选择题 （ 03 – 04年）一、单项选择题 (在每小题的 4个备选答案中，选出一个正确答案，每小题 2分，共 10分 )1．二阶系统极点分布如右图所示，当共轭复数极点 s1,s2沿射线变化时，系统超调量 A． σ ％ 增大 B． σ ％ 减小C． σ ％ 不变 D． σ ％ 随机变化 一、单项选择题 （ 03 – 04年）2．系统结构图如右图所示，下列开环传递函数对应的根轨迹 属于零度根轨迹的是 3．下列传递函数中对应最小相位系统的是 一、单项选择题 （ 03 – 04年）4．下列串联校正装置中属于迟后 -超前校正的是 5．设计离散系统时，应尽可能使闭环极点处于A． z平面单位圆外，右半实轴上；B． z平面单位圆内，左半实轴上；C． z平面单位圆上，右半实轴上；D． z平面单位圆内，右半圆内，且靠近原点。

二、填空题 （ 03 – 04年）二、填空题 (每小题 3分，共 15分 )1.典型二阶系统极点分布如右图所示 ,则无阻尼自然频率 ； 阻尼比 ; 调节时间 2.系统结构图如右图所示，则开环传递函数 ；闭环传递函数闭环传递函数 ; 误差传递函数误差传递函数 二、填空题 （ 03 – 04年）4．由描述函数法分析非线性系统的基本假设条件是：(1) ；(2) ；(3) 。

3．设系统开环传递函数为 ，则，则开环增益开环增益 K= ；根轨迹增益 K*= ；；静态速度误差系数静态速度误差系数 Kv= 系统结构上能化为 与 串联的形式特性奇对称，且输出 中基波分量幅值占优 低通滤波特性好 二、填空题 （ 03 – 04年）5.下列最小相位系统对数幅频特性分别如图 (a),(b)和 (c)所示，则它们对应的开环传递函数分别是 ： ： ： ： 三、计算题 （ 03 – 04年）(1)当 时，试确定使系统 时的 值；(2)在 (1)确定的 值条件下，求系统超调量 ％和调节时间 ；(3)设 可测量 ,设计顺馈校正装置 使其对系统输出无影响 三、复合控制系统结构图如下图所示 (15分 )求解 四、计算题 （ 03 – 04年）四、 (15分 )已知单位反馈系统的开环传递函数(1)试绘制 时的根轨迹 (求分离点、与虚轴交点 )；(2)试确定系统稳定且 时开环增益 的取值范围；(3)试确定实部为 -1的共轭复数极点及相应的 值，并写出对应的闭环传递函数。

求解 五、计算题 （ 03 – 04年）五、 (15分 )最小相角单位反馈系统的开环对数幅频特性如图所示1)试写出开环传递函数 G(s)；(2)概略绘出对数相频特性 ；(3)试求系统相角裕度 ，幅值裕度 h(dB) 求解 六、计算题 （ 03 – 04年）六、 (15分 )离散系统结构图如下图所示，采样周期 ，(1)写出开环脉冲传递函数 和闭环脉冲传递函数 ；(2)判断系统稳定性；(3)当 时，求系统的稳态误差 ；(4)求系统单位阶跃响应序列前 3 拍的值注： ， , 求解 七、计算题 （ 03 – 04年）七、 (15分 )非线性系统结构如下图所示 (1)要求输出 的自振振幅 ，角频率 (rad/s)，试确定参数 K， T 的值；(2)分别绘出自振时 c(t)， x(t)， y(t)的波形 注：非线性特性的描述函数 求解 自动控制原理 2004 -2005年 (2)课程考试试题解答自动控制原理 西北工业大学 自动控制原理精品课网站 教学资源 /考题及答案一、单项选择题 （ 04 – 05年）一、单项选择题 (在每小题的 4个备选答案中，选出一个正确答案，每小题 2分，共 20分 )1． 采用负反馈形式连接后 A. 一定能使闭环系统稳定；B. 系统动态性能一定会提高；C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

一、单项选择题 （ 04 – 05年）2．关于系统传递函数，以下说法不正确的是 A. 稳定； B. 临界稳定；C. 右半平面闭环极点数 D. 型别 A. 是在零初始条件下定义的；B. 只适合于描述线性定常系统；C. 与相应 s平面零极点分布图等价；D. 与扰动作用下输出的幅值无关3．系统特征方程为 ，则系统 一、单项选择题 （ 04 – 05年）4．系统在 作用下的稳态误差 ，说明 A. 型别 ； B. 系统不稳定；C. 输入幅值过大； D. 闭环传递函数中有一个积分环节 5．对于以下情况应绘制 0° 根轨迹的是A． 主反馈口符号为 “ +” ； B． 除 外的其他参数变化时； C． 非单位反馈系统； D． 根轨迹方程 (标准形式 )为 一、单项选择题 （ 04 – 05年）6．非最小相角系统 A. 一定是条件稳定的； B. 对应要绘制 0° 根轨迹；C. 开环一定不稳定； D. 闭环相频的绝对值非最小。

7．对于单位反馈的最小相角系统，依据三频段理论可得出以下结论 A. 低频段足够高， 就能充分小； B. 以 -20dB/dec 穿越 0dB 线，系统就能稳定；C. 高频段越低，系统抗干扰的能力越强；D. 可以比较闭环系统性能的优劣一、单项选择题 （ 04 – 05年）A. 单位反馈的非最小相角系统；B. 线性定常系统；C. 单位反馈的最小相角系统；D. 稳定的非单位反馈系统8．频域串联校正方法一般适用于 9．离散系统差分方程如下，则其脉冲传递函数为A． ； B． ； C． ； D． 一、单项选择题 （ 04 – 05年）A. 必须是二阶的；B. 非线性特性正弦响应中的基波分量幅值占优；C. 非线性特性具有偶对称性；D. 各环节必须是串联形式连结的10.适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是之一是 二、计算题 （ 04 – 05年）二． 系统结构图如图所示 (20分 )(1)写出闭环传递函数表达式；(2)要使系统满足条件 ,,试确定相应的参数 K 和 b ；(3)求此时系统的动态性能指标 ( )；(4) 时，求系统的稳态误差 ；(5)确定 ，使干扰 对系统输出 无影响。

求解 三、计算题 （ 04 – 05年）求解 三 ． (15分 )单位反馈系统的开环传递函数为(1)绘制 时的系统根轨迹（确定渐近线，分离 点，与虚轴交点）；(2)确定使系统满足 的开环增益 K的取值范围；(3)定性分析在 范围内， K增大时， 以及作用下 的变化趋势（增加 /减小 /不变） 四、计算题 （ 04 – 05年）求解 四、 (15分 )离散系统结构图如图所示，采样周期 (1)写出系统开环脉冲传递函数 ；(2)确定使系统稳定的 K值范围；(3)取 K=1，计算 作用时系统的稳态误差 注： ， 五、计算题 （ 04 – 05年）五 .(15分 ) 单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线如图所示，采用串联校正，校正装置的传递函数 求解 (1)写出校正前系统的传递函数 ；(2)在图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线 ；(3)求校正后系统的截止频率 和相角裕度 六、计算题 （ 04 – 05年）六 .(15分 ) 非线性系统结构图如图所示 , M=1, 。

1) 时，确定系统受扰后最终的运动形式 (稳定 /自振 /发散 )；(2) 时，要在系统输出端产生一个振幅 的近似正弦信号，试确定参数 K和相应的频率 ；(3)定性分析当延迟环节系数 增大时，自振参数 ( )变化的趋势 (增加 /不变 /减小 ) 求解 自动控制原理 2005 -2006年课程考试试题解答自动控制原理 刘慧英主编，自动控制原理考研教案 (第 4版 ) 西工大出版社， 2006.11 一、单项选择题 （ 05 – 06年）一 . 单项选择题 (在每小题的 4个备选答案中 ,选出正确的答案 ,每题 2分 ,共 20分 )2．单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：Ａ． 时，输出速度与输入速度之间的稳态误差；Ｂ． 时，输出位置与输入位置之间的稳态误差；Ｃ． 时，输出位置与输入位置之间的稳态误差；Ｄ． 时，输出速度与输入速度之间的稳态误差1．线性定常二阶系统的闭环增益加大 Ａ．快速性越好； Ｂ．超调量越大；Ｃ．峰值时间提前； Ｄ．对动态性能无影响。

一、单项选择题 （ 05 – 06年）3．系统开环传递函数为两个 “ s” 多项式之比则闭环特征方程为：Ａ． ； Ｂ． ；Ｃ． ； Ｄ．与是否为单位反馈系统有关 4．非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 ，反馈通道传递函数为 ，则输入端定义的误差 与输出。