自动控制原理B及答案

装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第1页共8页姓名:专业:年级层次:学号:东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（B）一、填空题（每空1分，共20分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()Gs，则G(s)为（用G1(s)与G2(s)表示）。4、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105ttgtee，则该系统的传递函数G(s)为。5、根轨迹起始于，终止于。6、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tgtgT，则该系统的开环传递函数为7、在水箱水温控制系统中，受控对象为，被控量为。8、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。9、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用；在频域分析中采用。10、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的与之比。11、设系统的开环传递函数为2(1)(1)KssTs，则其开环幅频特性为二、选择题（每题2分，共30分）1、关于奈氏判据及其辅助函数F(s)=1+G(s)H(s)，错误的说法是()A、F(s)的零点就是开环传递函数的极点B、F(s)的极点就是开环传递函数的极点C、F(s)的零点数与极点数相同D、F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100sGsss，则该系统的闭环特征方程为()。A、261000ssB、2(6100)(21)0sssC、2610010ssD、与是否为单位反馈系统有关装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第2页共8页姓名:专业:年级层次:学号:3、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点，则()。A、准确度越高B、准确度越低C、响应速度越快D、响应速度越慢4、已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)ss，则该系统的开环增益为()。A、100B、1000C、20D、不能确定5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：()A、闭环零点和极点B、开环零点C、闭环极点D、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c处提供最大相位超前角的是()。A、1011ssB、1010.11ssC、210.51ssD、0.11101ss7、关于PI控制器作用，下列观点正确的有()A、可使系统开环传函的型别提高，消除或减小稳态误差；B、积分部分主要是用来改善系统动态性能的；C、比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性；D、只要应用PI控制规律，系统的稳态误差就为零。8、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是()。A、线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数；B、无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面，系统不稳定；C、如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定；D、当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定。9、关于系统频域校正，下列观点错误的是()A、一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右；B、开环频率特性，在中频段对数幅频特性斜率应为20/dBdec；C、低频段，系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定；D、利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。10、已知单位反馈系统的开环传递函数为2210(21)()(6100)sGssss，当输入信号是2()22rttt时，系统的稳态误差是()A、0B、∞C、10D、2011、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：()A、一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差；B、稳态误差计算的通用公式是20()lim1()()ssssRseGsHs；C、增大系统开环增益K可以减小稳态误差；D、增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。12、适合应用传递函数描述的系统是()。A、单输入，单输出的线性定常系统；装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第3页共8页姓名:专业:年级层次:学号:B、单输入，单输出的线性时变系统；C、单输入，单输出的定常系统；D、非线性系统。13、若某负反馈控制系统的开环传递函数为5(1)ss，则该系统的闭环特征方程为()。A、(1)0ssB、(1)50ssC、(1)10ssD、与是否为单位反馈系统有关14、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为()A、()()()ESRSGSB、()()()()ESRSGSHSC、()()()()ESRSGSHSD、()()()()ESRSGSHS15、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是()。A、*(2)(1)KsssB、*(1)(5Ksss）C、*2(31)Ksss－D、*(1)(2)Ksss三、(10分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第4页共8页姓名:专业:年级层次:学号:四、(15分)写出下图所示系统的传递函数()()CsRs（结构图化简，梅逊公式均可）。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第5页共8页姓名:专业:年级层次:学号:五、（15分）已知系统开环传递函数为(1)()(),,,(1)ksGsHskTsTs均大于0，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第6页共8页姓名:专业:年级层次:学号:答案自动控制原理（B）一、填空题（每空1分，共15分）1、给定值。2、输入，扰动。3、G1(s)+G2(s)4、1050.20.5ssss。5、开环极点，开环零点。6、(1)(1)KssTs。7、水箱，水温。8、开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统。9、稳定，劳斯判据；奈奎斯特判据。10、输出拉氏变换，输入拉氏变换11、2222211KT；二、选择题（每题2分，共20分）1—5ABCAB6—10CABBC11-15BACAA三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。解：1、建立电路的动态微分方程根据KCL有200i10i)t(u)]t(u)t(d[u)t(u)t(uRdtCR(2分)即)t(u)t(du)t(u)()t(dui2i21021021RdtCRRRRdtCRR(2分)2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U)(U)(U)()(Ui2i21021021sRsCsRRsRRsCsRR(2分)得传递函数2121221i0)(U)(U)(RRCsRRRCsRRsssG四、写出下图所示系统的传递函数()()CsRs（结构图化简，梅逊公式均可）。装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第7页共8页姓名:专业:年级层次:学号:解：传递函数G(s):根据梅逊公式1()()()niiiPCsGsRs（1分）4条回路:123()()()LGsGsHs,24()()LGsHs，3123()()(),LGsGsGs414()()LGsGs无互不接触回路。（2分）特征式：423412314111()()()()()()()()()()iiLGsGsHsGsHsGsGsGsGsGs（2分）2条前向通道:11231()()(),1PGsGsGs；2142()(),1PGsGs（2分）12314112223412314()()()()()()()()1()()()()()()()()()()GsGsGsGsGsPPCsGsRsGsGsHsGsHsGsGsGsGsGs五、已知系统开环传递函数为(1)()(),,,(1)ksGsHskTsTs均大于0，试用奈奎斯特稳定判据判断系统稳定性。解：由题已知：(1)()(),,,0(1)KsGsHsKTsTs，系统的开环频率特性为222[()(1)]()()(1)KTjTGjHjT（2分）开环频率特性极坐标图起点：00,(0),(0)90A；（1分）终点：0,()0,()270A；（1分）与实轴的交点：令虚频特性为零，即210T得1xT（2分）－K－1装订线装订线装订线装订线注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。第8页共8页姓名:专业:年级层次:学号:实部()()xxGjHjK（2分）开环极坐标图如图2所示。（4分）由于开环传函无右半平面的极点，则0P当1K时，极坐标图不包围（－1，j0）点，系统稳定。（1分）当1K时，极坐标图穿过临界点（－1，j0）点，系统临界稳定。（1分）当1K时，极坐标图顺时针方向包围（－1，j0）点一圈。2()2(01)2NNN按奈氏判据，Z＝P－N＝2。系统不稳定。(2分)闭环有两个右平面的极点。