5674535044浙江工业大学《自控》期末试题及解答12考研复习资料.doc

浙江工业大学2011/2012（1）期终考试《自动控制原理》试题课程 自动控制原理 姓名 班级 学号 题序简答题填空题9101112总评计分第一部分 简答题（共4题，每题4分，共16分答题必须简明扼要1 从控制的观点分析飞机在气流中能保持预定航向行驶的原因飞行控制系统是采用反馈的闭环控制系统，对于外部的扰动有一定的抑制能力气流相当于对于系统的扰动在扰动作用下，闭环反馈系统能够保持原来的性能2 列举控制理论中的几种数学模型4种以上）（1）传递函数，（2）微分方程，（3）结构框图，（4）频率特性，（5）状态模型3 简述滞后串联校正改善系统性能的原因1）降低截止频率，有助于增加相位裕度；（2）降低高频增益，有助于抑制高频扰动和噪声；（3）在不太影响暂态性能情况下，可以提高增益减低稳态误差4 如何测量得到一个含积分环节（例如，）的频率特性？构成一个稳定的闭环控制系统在闭环系统中分别测量环节的输入和输出处信号，而获得频率特性第二部分 填空题（共20分5 图示闭环系统稳定时参数的取值范围为 。

5分）——第5题图6 零初始条件下，某系统在单位脉冲作用下的响应为，该系统的输入输出间的传递函数为 ，该系统输入与输出间的微分方程为 每空2分）7 已知单位负反馈系统的开环传递函数为， 在单位阶跃、单位斜坡、单位加速度作用下系统的稳态误差分别为 0 ， 1/K ， 无穷大 每空2分）8 某离散系统及初始状态如下：则该离散系统在初始状态作用下的系统输出响应y(k)为： 5分）第三部分 计算分析和证明题（共4题，共64分要求写出详细的解答步骤9 已知描述某控制系统的运动方程组如下：其中，为输入量，为输出量；为系统的扰动信号为控制系统的中间变量，为常量，为时间常数试画出该系统的结构框图，并求传递函数本题满分 18分 ）10 图示为采用速度反馈控制的系统（），试分析速度反馈对整个系统性能的影响本题满分 16分 ）第10题图校正后，系统的开环（内环的闭环）传递函数为与原有系统相比较，误差系数有所减小。

这增大了稳态误差，因而降低了系统的精度速度反馈同样可以增大系统的阻尼比,从而可以改善系统的动态性能，但不改变无阻尼振荡频率11 某系统的开环对数幅频特性的渐近线和开环相频特性曲线如图所示1）求该系统的开环传递函数有关的数据和斜率请在图中读出）（10分）（2）判断闭环系统的稳定性，并说明原因5分）（1） 根据幅频特性渐进线的斜率特点，确定系统开环传递函数的结构为， 参数根据幅频特性渐进线的转折频率得到;所以 根据频率w=0.01处对应的幅值为60db,得到K=10. （2） 闭环系统稳定，因为根据系统的Bode图，系统有一定的相位裕度和幅值裕度 第11题图12 某离散控制系统如图所示采样周期T=4时，在实验中发现系统的输出端信号在示波器上显示振荡并发散请分析原因15分)第12题图本题即为分析闭环离散系统的稳定性系统的开环z传递函数W(z)为：因而当T=4时，系统的开环z传递函数 闭环z传递函数为： 因而闭环离散系统的极点为：z1=-1.2707, z2=-0.7293由于极点z1处在单位圆外，所以闭环系统不稳定，所以输出端发散。