自动控制试卷

一、填空题(每空1分，共13分)1、对自动控制的性能要求可归纳为准确性、平稳性和快速性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的快速性，而稳态误差体现的是平稳性。2、一个自动控制系统主要包括控制器、受控对象和测量变送元件三个部分。3、若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间,则这两个极点之间必定存在分离点点。4、线性控制系统是指其动态过程可以用线性微分方程描述的控制系统。5、当二阶系统处于过阻尼状态时，其单位阶跃响应趋于稳态。6、如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的稳态精度将提高，相对稳定性将降低。7、如果实轴上某一段右边的开环实数零点、极点总个数为奇数，则这一段就是根轨迹的一部分。8、设控制系统的开环传递函数为(2)(4)KssTs，则该系统的开环幅频特性为相频特性为。二、选择题(每小题3分，共21分)1、若某校正环节传递函数Gc(s)=1101100ss，则其频率特性的奈氏图的起点坐标为（A）A、(10,j0)B、(1，j0)C、(1，j1)D、(10，j1)2、关于PID控制，正确的观点是（D）A、PID控制仅适合于低阶系统控制，不可用于高阶系统控制；B、PID控制使系统增加一个开环零点，能改善系统的动态平稳性，但使快速性变差；C、PID控制中积分环节的引入使系统稳态性能改善，但其滞后90度相移对稳定性不利；D、PID控制能大大改善低频段稳态性能和中频段动态性能，且能提高抗高频干扰能力3、传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（C）A、输入信号B、初始条件C、系统的结构参数D、输入信号和初始条件4、系统在2)(ttr作用下的稳态误差sse，说明（A）A、系统不稳定B、型别2vC、闭环传递函数中有一个积分环节D、输入幅值过大5、绘制根轨迹时需计算入射角的情况为，开环传递函数有（D）A、实极点B、实零点C、共轭复极点D、共轭复零点6、奈奎斯特稳定性判据是利用系统的(C)来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。A.开环幅值频率特性B.开环相角频率特性C.开环幅相频率特性D.闭环幅相频率特性7、开环系统频率特性G(jω)=3)j1(3，当ω=1rad/s时，其频率特性相角θ(1)=(C)。A.－45°B.－90°C.－135°D.－270°三、控制系统动态结构如下图所示，试求出系统的等效传递函数()()CsRs(12分)G1G2G3H1++++R(s)C(s)四、已知某单位反馈系统的开环传递函数为(1)()(21)(1)KsGsssTs，试确定系统闭环稳定时参数KT和合理的取值范围，并画出系统稳定时，KT和取值坐标图。（16分）T0;K-1五、设系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)1()2(sssk，试绘制根轨迹。并分析当k取值多少时，系统无超调且响应最快(18分)六、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示(共20分)（1）试写出系统开环传递函数()Gs；(6分)（2）画出该系统的奈氏曲线并判断其稳定性；(8分)（3）计算截止频率和相角裕量。(6分)-40dB/dec-20dB/dec140ωL(ω)dB4100-40dB/dec1）起始段斜率为-40dB/dec，v=2，20lg40K=，所以100K=。（3分）1w＝4，斜率变化-20dB/dec，一阶微分环节14s+，（2分）2100w=，斜率变化-20dB/dec，一阶惯性环节11100s+，（2分）2100(0.251)()(0.011)sGsss+=+（2分）（3）21004()1251ccccA×==?×（2分）所以arctan0.2525arctan0.012580.91466.9g=??-=（2分）