自动控制原理试题库(含答案) 下载本文

A、 E(S)?R(S)?G(S) B 、E(S)?R(S)?G(S)?H(S) C 、E(S)?R(S)?G(S)?H(S) D、E(S)?R(S)?G(S)H(S) 5、已知下列负反馈系统的开环传递函数,应画零度根轨迹的是 ( )。

K*(2?s)K*K*K*(1?s)A、 B 、 C 、 D、

s(s?1)s(s?1)(s?5)s(s2-3s?1)s(2?s)6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的:

A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段 7、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?10(2s?1),当输入信号是

s2(s2?6s?100)r(t)?2?2t?t2时,系统的稳态误差是( )

A、 0 ; B、 ∞ ; C、 10 ; D、 20 8、关于系统零极点位置对系统性能的影响,下列观点中正确的是( )

A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面,则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关;

B、 如果闭环系统无零点,且闭环极点均为负实数极点,则时间响应一定是衰减振荡的;

C 、 超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率,与其它零极点位置无关; D、 如果系统有开环极点处于S右半平面,则系统不稳定。

三、(16分)已知系统的结构如图1 所示,其中G(s)?k(0.5s?1),输入信号

s(s?1)(2s?1)为单位斜坡函数,求系统的稳态误差(8分)。分析能否通过调节增益 k ,使稳态误差小于 0.2 (8分)。 R(s) C(s) G(s)

一 图 1

四、(16分)设负反馈系统如图2 ,前向通道传递函数为G(s)?10,若采用测

s(s?2)速负反馈H(s)?1?kss,试画出以ks为参变量的根轨迹(10分),并讨论ks大小对系统性能的影响(6分)。 R(s)

C(s) G(s) 一 H (s) 图2 五、已知系统开环传递函数为G(s)H(s)?k(1??s),k,?,T均大于0 ,试用奈奎斯特稳

s(Ts?1)定判据判断系统稳定性。 (16分) [第五题、第六题可任选其一]

六、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分)

L(ω) dB -40 20 -20 -10 1 ω1 10 图 3

R(s) ω 一 ω2 Ks(s?1) 图4

C(s) -40 七、设控制系统如图4,要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于0.05,

相角裕度不小于40o ,幅值裕度不小于 10 dB,试设计串联校正网络。( 16分)

试题四

一、填空题(每空 1 分,共15分)

1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即: 、 和 ,其中最基本的要求是 。

2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为G(s),则该系统的开环传递函数为 。

3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有 、 等。

4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 、 、 等方法。

5、设系统的开环传递函数为

K,则其开环幅频特性为 ,

s(T1s?1)(T2s?1)相频特性为 。

6、PID控制器的输入-输出关系的时域表达式是 , 其相应的传递函数为 。 7、最小相位系统是指 。

二、选择题(每题 2 分,共20分)

1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s),错误的说法是 ( )

A、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点 B、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C、 F(s)的零点数与极点数相同

D、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 2、已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)?( )。

2A、s?6s?100?0 B、 (s?6s?100)?(2s?1)?0

22s?1,则该系统的闭环特征方程为

s2?6s?100C、s?6s?100?1?0 D、与是否为单位反馈系统有关

3、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点,则 ( ) 。

A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢 4、已知系统的开环传递函数为

2100,则该系统的开环增益为 ( )。

(0.1s?1)(s?5)A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定 5、若两个系统的根轨迹相同,则有相同的:

A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应 6、下列串联校正装置的传递函数中,能在?c?1处提供最大相位超前角的是 ( )。

A、

10s?110s?12s?10.1s?1 B、 C、 D、 s?10.1s?10.5s?110s?17、关于P I 控制器作用,下列观点正确的有( )

A、 可使系统开环传函的型别提高,消除或减小稳态误差; B、 积分部分主要是用来改善系统动态性能的;

C、 比例系数无论正负、大小如何变化,都不会影响系统稳定性; D、 只要应用P I控制规律,系统的稳态误差就为零。 8、关于线性系统稳定性的判定,下列观点正确的是 ( )。

A、 线性系统稳定的充分必要条件是:系统闭环特征方程的各项系数都为正数; B、 无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面,系统不稳定; C、 如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数,系统不稳定; D、 当系统的相角裕度大于零,幅值裕度大于1时,系统不稳定。 9、关于系统频域校正,下列观点错误的是( )

A、 一个设计良好的系统,相角裕度应为45度左右;

B、 开环频率特性,在中频段对数幅频特性斜率应为?20dB/dec; C、 低频段,系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定;

D、 利用超前网络进行串联校正,是利用超前网络的相角超前特性。 10、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?10(2s?1),当输入信号是22s(s?6s?100)r(t)?2?2t?t2时,系统的稳态误差是( )

A、 0 B、 ∞ C、 10 D、 20

三、写出下图所示系统的传递函数

C(s)(结构图化简,梅逊公式均可)。 R(s)H2(S) R(S) — H1(S) — G1(S) G2(S) — H3(S) G3(S) C(S)