自动控制原理试题二

**学院课程考试专用

**学院 **系 级 电子专业 （本）科

学年 第1学期

《自动控制理论》试卷 B

（试卷共6页，答题时间120分钟）

题号 得分 一 二 三 四 五 总分 统分人

） 得分 阅卷人 一、选择题（每小题 2分，共 20分。

1、在工程上,不稳定系统的过渡过程可用（ ）表示。 A、减幅振荡；B、等幅振荡；C、增幅振荡；D、单调函数。

2、说明下列奈氏图所示系统的稳定性特征：A、绝对稳定；B、绝对不稳定；C、临界稳定。

（1） （ ） （2）（ ） （3）（ ） 3、对于欠阻尼二阶系统,下列描述错误的是（ ） A、当ξ保持不变时，ωn越大，系统的超调量σ越大。 B、当ξ保持不变时，ωn越大，系统的调整时间ts越大。 C、当ωn不变时，阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts越大。 D、当ωn不变时，阻尼比ξ越大，系统的超调量σ越小。 4、对线性定常的负反馈控制系统：（ ）

Ａ、它的传递函数与外输入信号无关。 Ｂ、它的稳定性与外输入信号无关。 Ｃ、它的稳态误差与外输入信号无关。

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页 第 1 页

Ｄ、它的特征方程是唯一的。

Ｅ、为了达到某一性能指标，校正装置是唯一的。 5、将下列判断中正确者的编号填入题后括号（ ）。

Ａ、如果系统开环稳定，则闭环一定稳定； Ｂ、如果系统闭环稳定，则开环一定稳定；

Ｃ、如果系统开环稳定，则闭环稳定的条件是闭环奈氏曲线不包围(-1,j0)点； Ｄ、如果系统开环稳定，则闭环稳定的条件是开环奈氏曲线不包围(-1,j0)点； 6、LTI连续系统稳定的充要条件是闭环系统特征根位于( ). Ａ、复平面左侧.Ｂ、复平面右侧.Ｃ、包括虚轴.Ｄ、不包括虚轴. 7、设系统的开环传递函数为为（ ）。

A.K>0 B.K<40 C.0

8、二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为（ ）dB/dec。 A.40 B.-20 C.-40 D.0

9、在工程问题中，常用（ ）数学模型来表达实际的系统。 A.精确的 B.复杂的 C.简化的 D.近似的 10、下面对离散系统的描述正确的是：（ ）。

Ａ、系统中所有信号均为连续信号；Ｂ、系统中所有信号均为离散信号；Ｃ、系统中的信号既有离散的又有连续的；Ｄ、离散系统的基本数学模型为差分方程。

得分 阅卷人 二、填空题（每空1分，共20分）

ks(s?1)(s?5)，要使系统稳定，K值的取值范围

1、连续LTI系统的时域模型主要有三种：（ ）、（ ）和（ ）。其主要性质有：（ ）、（ ）和（ ）等。

2、离散系统的主要数学模型是( )和脉冲传递函数,由前者得到后者通过( )变换实现.

3、反馈有（ ）负之分，又有软（ ）之分。取某量的负反馈会使该量趋于

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页 第 2 页

（ ）。软反馈只在（ ）过程起作用。

4、系统稳定的充要条件是微分方程的所有特征根（ ）即位于( )。 5、系统的型是指（ ）。型越低，稳态性能越（ ），但稳定性越（ ）。

6、校正装置按相位特征可分为（ ）校正、（ ）校正、（ ）校正三种。 得分 阅卷人 三、读图分析题（共 35 分）

C(S)。（5分） R(S)1、系统结构图如图1所示，求系统的闭环传递函数

图1

2、求图2所示系统的输出C(s)表达式 （5分）

图2

3、系统结构图如图3所示，要求：（1）绘制系统伯德图，求出系统的相位裕量;（2）判定系统的稳定性.（3）若稳定性不佳可如何校正? （12分）

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页 第 3 页

图3

4、判定系统闭环稳定性,并说明不稳定极点个数 （1）G(s)?ks2(Ts?1)，开环奈氏曲线如图

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页(8分)第 4 页

（2）G(s)?k(T1s?1)(T2s?1)，开环奈氏曲线如图

s3

5、已知最小相位系统对数幅频特性曲线如图所示。请写出系统开环传递函数。

(5分)

得分 阅卷人 四、绘图、计算题（每题10分，共 20 分）

k*1、已知某单位负反馈系统开环传递函数为G(s)?2，请绘制系统的概

s(s?1)略根轨迹图，并说明零点、极点、实轴上根轨迹、分支数、渐近线等特征。说明系统稳定性。 （10分）

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页 第 5 页

2、控制系统如图4.1所示.已知 r(t)=1(t),n(t)=0.1×1(t),确定系统的型，

并求稳态误差。

图4.1控制系统结构图

得分 阅卷人 五、综合题（5 分）

设电子心律起搏器系统如图8.2所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分器。若ξ＝0.5对应最佳响应，问起搏器的增益K为多少？

图8.2 电子心律起搏器系统

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页 第 6 页

2、控制系统如图4.1所示.已知 r(t)=1(t),n(t)=0.1×1(t),确定系统的型，

并求稳态误差。

图4.1控制系统结构图

得分 阅卷人 五、综合题（5 分）

设电子心律起搏器系统如图8.2所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分器。若ξ＝0.5对应最佳响应，问起搏器的增益K为多少？

图8.2 电子心律起搏器系统

注：考试期间试卷不允许拆开 本试卷共6 页 第 6 页

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