《自动控制原理与系统》期末试卷A
一、填空题(每空2分,共30分)
1.根据自动控制技术发展的不同阶段,自动控制理论分为 和
。
2.对控制系统的基本要求包括 、 、 。
3.系统开环频率特性的几何表示方法: 和 。 4.线性系统稳定的充要条件是 。
5.控制系统的时间响应从时间的顺序上可以划分为 和 两个过程。
6.常见的五种典型环节的传递函数 、 、 、 和 。
二、简答题(每题4分,共8分)
1.建立系统微分方程的步骤? 2.对数频率稳定判据的内容?
三、判断题(每题1分,共10分)
1.( )系统稳定性不仅取决于系统特征根,而且还取决于系统零点。 2.( )计算系统的稳态误差以系统稳定为前提条件。
3.( )系统的给定值(参考输入)随时间任意变化的控制系统称为随动控制系统。
4.( )线性系统特性是满足齐次性、可加性。
5.( )传递函数不仅与系统本身的结构参数有关,而且还与输入的具体形式有关。
6.( )对于同一系统(或元件),频率特性与传递函数之间存在着确切的对应关系。
7.( )传递函数只适用于线性定常系统——由于拉氏变换是一种线性变换。 8.( )若开环传递函数中所有的极点和零点都位于S平面的左半平面,则这样的系统称为最小相位系统。 9.( )“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积,不包含表示反馈极性的正负号。
10.( )系统数学模型是描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表达式。
四、计算题(每题12分,共36分)
1.试求取如图所示无源电路的传递函数U?(s)/Ui(s)。
2.设单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?1,试求系统反应单位阶跃函数的过渡
s(s?1)过程的上升时间tr,峰值时间tp,超调量?%和调节时间ts。
3.设某系统的特征方程式为s?2s?s?2s?1?0,试确定系统的稳定性。若不稳定,试确定在s右半平面内的闭环极点数。
432五、画图题(共16分)
.某系统的开环传递函数为G(s)?
100(s?2),试绘制系统的开环对数频率特性曲线。
s(s?1)(s?20)《自动控制原理与系统》期末试卷B
一、填空题(每空2分,共30分)
1.自动控制系统是由 和 组成,能够实现自动控制任务的功能。
2.自动控制装置一般由三部分组成,分别为 、 和 。
3.对控制系统的基本要求包括 、 和 。 4.建立系统数学模型的方法通常有 和 。 5.常见的五种典型环节的传递函数 、 、 、 和 。
二、简答题(每题4分,共8分)
1.什么是负反馈控制原理? 2.什么是系统的稳定性?
三、判断题(每题1分,共10分)
1.( )线性系统稳定的充要条件是系统的特征根均具有实部。
2.( )系统的稳定性不仅与系统自身结构参数有关,而且还与初始条件和外作用大小有关。
3.( )稳态误差是系统的稳态性能指标,是系统控制精度的度量。
4.( )稳态误差只与系统自身的结构参数有关,而与外作用的大小、形式和作用点无关。
5.( )系统数学模型是描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表达式。
6.( )系统的给定值(参考输入)为恒定的常数,这种控制系统称为定值控制系统。
7.( )所有系统均满足齐次性、可加性。
8.( )系统开环频率特性的几何表示方法有对数频率特性曲线和伯德图。 9.( )对于一个确定的系统,它的微分方程是唯一的,所以其传递函数也是唯一的。 10.( )“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积,不包含表示反馈极性的正负号。
四、计算题(每题12分,共36分)
1. 试求取下图所示无源电路的传递函数U?(s)/Ui(s)。
2.利用结构图的等效变换,求取下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)
3. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)?k,试根据下述要求确定k
s(s2?8s?25)的取值范围:(1)使闭环系统稳定;(2)当r(t)?2t时,其稳态误差essr(t)?0.5。
五、画图题(共16分)
.某系统的开环传递函数为G(s)?
800,试绘制系统的开环对数频率特性曲线。
s(s?4)(s?20)《自动控制原理与系统》期末试卷B答案 一、
2分,共30分)
1.控制装置,被控对象
2自动检测装置,自动调节装置,执行装置 3.稳定性,快速性,准确性
4.解析法,实验法
1k15. 比例G(s)?k,积分G(s)?(或),惯性G(s)?,比例微分G(s)?1??s,
ssTs?12wn1??s?2振荡G(s)?22(或延迟,理想微分G(s)?e2Ts?2?Ts?1s?2?wns?wnG(s)??s)
二、简答题(每题4分,共8分)
1.将系统输出信号引回输入端,与输入信号相比较,利用所得的偏差信号进行控制,使偏差减小或消除。
2. 设系统处于某种平衡状态,在扰动作用下偏离了原来的平衡状态,当扰动消除后(经过足够长的时间),系统能回到原来的平衡状态,则称系统稳定;否则系统不稳定。
三、判断题(每题1分,共10分)
1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.√ 10.×
四、计算题(每题12分,共36分)
1.
2.
G3(s)G1(s)G2(s)1?G1(s)H1(s)1?G3(s)H3(s)C(s)?G3(s)G1(s)H2(s)R(s)1?G2(s)1?G1(s)H1(s)1?G3(s)H3(s)G1(s)G3(s)?G1(s)G2(s)G3(s)1?G1(s)H1(s)?G2(s)H2(s)?G3(s)H3(s)?G1(s)H1(s)G3(s)H3(s)
3.
解:系统的特征方程为