自动化《自动控制原理》试卷(A)卷

2007~2008学年05级《自动控制原理（A）》试卷（A）卷一、单项选择题（每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.开环系统与闭环系统最本质的区别是（）。A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路2.某系统的传递函数为5()2Gss，则该系统的单位脉冲响应函数为（）。.5At2.5tBe2.5tCe5.Dt3、一系统的传递函数为()1KGsTS，则该系统时间响应的快速性（）。A、与K有关B.与K和T有关C、与T有关D.与输入信号大小有关4.二阶系统的传递函数为22()21GsKSS，当K增大时，其（）。A.固有频率ωn增大，阻尼比ξ增大B.固有频率ωn增大，阻尼比ξ减小C.固有频率ωn减小，阻尼比ξ减小D.固有频率ωn减小，阻尼比ξ增大5、典型欠阻尼二阶系统超调量大于5％，则其阻尼的范围为（）：A1B01C10.707D00.7076.单位反馈开环传函为22354ss，则其闭环系统的,n分别为（）：A54,63B52,62C52,212D52,637.二阶系统的极点分别为120.5,4SS,系统增益为5，则其传递函数为（）5.(0.5)(4)Ass2.(0.5)(4)Bss10.(0.5)(4)Css5.(0.5)(4)Dss8.一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其（）A响应速度越慢B响应速度越快C准确度越高D准确度越低9.二阶欠阻尼系统的上升时间rt定义为（）A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间10、当系统采用串联校正时，校正环节为1()21csGss，则该校正环节对系统性能的影响是（）A.增大开环幅值穿越频率ωcB.增大稳态误差C.减小稳态误差D.稳态误差不变，响应速度降低二、（15分）系统结构图如右：用等效变换或梅逊公式法求系统的闭环传递函数)(s.三、（15分）系统如下图示，)(1)(ttr时的响应为)(th，求aKK,,21=？四、（15分）设系统特征方程为：05432)(234sssssD判定稳定性及在右半平面根个数五、（15分）系统()L如右，求()?Gs六、（20分）系统如右图所示，当)(1)(ttr时：（1）判定系统稳定性，求稳定的K的范围。（2）用一般方法或静态误差系数法求sse标准答案一：A，B，C，C，D，C，D，A，B，D二、解（1）：等效变换法：每步3分3211212322441321413243241212132411)]([1)()()()(GGGHGGHGGHGGGGGGGGGGGGGGHGGHGGGGGsRsCs＋＋＋＋＋＋　　　　　　＝解（2）：梅逊公式法：系统有2条前向通道，5个回路，无不相交回路。41243212321211GGHGGGGHGGHGG1G1241213211＝　　　　＝＝　　　　GPGGGP3211212322441321411GGGHGGHGGHGGGGGGGG＝R(s)C(s)(s)三、解：依题可知%92218.2%''75.02)(pth)1(22)(2222212221nnnnnaKssKKassKKs---3分)2(21..lim)().(.lim)(1222100KsKassKKssRsshss2分)4(75.012npt2分22122ln0.090.76651%0.09(5)0.76650.60833(52.55)10.7665e5分:)4()5((6)236.5608.0175.02秒弧n3分)1()6).(5(237.6236.5608.0224.27236.51222KaKnn四、解：劳斯表5314s0423s05201521241322s06152411s50s（10分）变号两次，有两个闭极点在右半s平面。不稳。（5分）五、解：依图2()()21nnKGsss20lg10KK(1)2120lg20lg821rM(2)212rn(3)（7分）由(2)式28lg(21)2082222084242204(1)(10)1100.0396041220.9791()1140.03960.50.458720.203舍去＝(4)（3分）2228.77(4)(3):3012120.203rn(5)22109000(1).(4).(5)(0)()12.81900()20.20313030Gsssss（5分）六解：)12()174()1()174()1()174()1()12(11)(222sKsssssssKse（5分）)12(7)74)(12()(2sKssssD)1(7)1014(423KsKss0123ssss)1(7)1(28101414KKK0)1(71014KK791179KKK（5分）224(1)(1)17()()()4(1)(1)(21)7essEssRssssKs（5分）20024(1)(1)1117lim()lim411(1)(1)(21)7ssssssesEsssKKssKs（5分）pK(静态位置误差系数)KsssKsGHss)174()1()12(lim)(lim200KKRepss111