2014春《自动控制原理》期末试卷B卷

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2013 - 2014 学年 第二学期 （B卷）

学院 专业 《自动控制原理》试卷

班级 学号 姓名 一、填空题（本大题10空 ,每空2分,共20分 ）

1.已知系统开环传递函数为G(s)?K(3?2s)，则该系统静态位置、速度、

s(s?1)(s?2)加速度误差分别为 ， ， 。

2.若控制系统频域指标剪切频率增大，则意味着该控制系统的调节速度 ；若频域指标相角裕量增大，则意味着该控制系统的超调量 。

3．奈奎斯特稳定判据中，Z=P-N ，其中P是指 ，Z是指 ，N是指 。

4．系统瞬态响应的基本特征主要取决于系统 在s复平面上的位置，而在整个响应过程中起主要的决定性作用的是 。

5．设某最小相位系统的相频特性为?(?)?tg?1(5?)?900?tg?1(3?)，则该系统的开环传递函数为 。

6．某单位负反馈系统单位脉冲响应为g(t)?3e?6t，则该系统开环传递函数为__________ ，闭环传递函数为__________。 7．如果单位负反馈系统的开环传递函数是G(s)?10(s?1)，该系统是__

(s?2)(2s?1)_阶系统，是___ _型系统，该系统的稳态位置误差系数为______ 。 8.已知系统的特征方程D(s)?s5?2s4?s?2?0，则该系统的稳定性情况为 ，在右半s平面根的个数为 。

1

9．已知系统的传递函数为

K

，其幅频特性G(j?)应为 ，相频特TS?1

性?G(j?)为 。

二、 选择题（本大题共10小题 ,每题2分,共20分 ）

1.系统特征方程为 D(s)?s3?2s2?3s?6?0，则系统 ( ) A、稳定； B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C、临界稳定； D、右半平面闭环极点数Z?2。 2.系统在r(t)?t2作用下的稳态误差ess??，说明 ( )

A、 型别v?2； 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。 3.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Kr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G(s)H(s)??1。 4.开环频域性能指标中的相角裕度?对应时域性能指标( ) 。

A、超调?% B、稳态误差ess C、调整时间ts D、峰值时间tp

5.若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) 。

A、含两个理想微分环节 B、含两个积分环节 C、位置误差系数为0 D、速度误差系数为0 6.若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( )。 A、可改善系统的快速性及平稳性； B、会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动；

2

C、会增加系统的信噪比； D、可增加系统的稳定裕度。

7.已知开环幅频特性如图1所示， 则图中不稳定的系统是( )。

系统① 系统②

系统③

图1

A、系统① B、系统② C、系统③ D、都不稳定

?8.若某最小相位系统的相角裕度??0，则下列说法正确的是 ( )。

A、不稳定； B、只有当幅值裕度kg?1时才稳定； C、稳定； D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9.若某串联校正装置的传递函数为

10s?1，则该校正装置属于( )。

100s?1A、超前校正 B、滞后校正 C、滞后-超前校正 D、不能判断

10.开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( )。 A、稳态精度 B、稳定裕度 C、抗干扰性能 D、快速性

三、是非题 (对划“√”，错划“×”，本大题共5小题 ,每小题2分，共10分)

1.传递函数是指线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

3

（ ）

2.增加前向通道的积分环节和开环放大倍数均可以使系统的稳态误差减小。 （ ）

3.控制系统工作的前提条件是系统稳定，对于稳定性只要考虑系统特征方程的根全部处于ｓ平面左半平面就可以了。 （ ）

4.某系统在斜坡信号作用下的稳态误差ess?0，说明闭环传递函数中至少有一个积分环节。 （ ）

5．只要根轨迹跑到s平面的右半平面闭环系统就一定不稳定。 （ ）

四、作图分析题 (本大题共2小题 ,每小题10分，共20分)

１已知系统的开环传递函数为

G(s)?K 2s(s?3s?9)试用根轨迹法确定使闭环系统稳定的增益K值范围。

2.已知系统开环传递函数

G(s)H(s)?100(0.2s?1)

s2(0.01s?1)试绘制系统开环对数幅频特性图，并确定系统的剪切频率?c。

4

五、计算题 (本大题共3小题 ,每小题10分，共30分) 1、如图1所示系统，试用梅逊公式求闭环传递函数

C(s)。 R(s)

图1

2、如图2(a)所示的系统，具有图(b)所示的响应，求系统的参数K和T 。 R(s) （a）

(b)

图2

5

—E(s)Ks(Ts?1)C(s)3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?的幅值裕度为20dB的K值。

K，试求能使得系统

s(0.2s?1)2

6

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