北理工珠海学院自动控制原理试卷(A)答案

1北京理工大学珠海学院2010～2011学年第一学期《自动控制原理》期末试卷（A）年级专业2007级自动化班级学号姓名_________题号一二三四五六七总分得分适用年级专业：2005级自动化试卷说明：闭卷考试，考试时间90分钟一、填空题（每空2分，总计30分）1、自动控制原理主要讲述自动控制的基本理论与控制系统的分析和设计方法等内容。2、对工程控制问题的基本要求可以归纳为三个方面：稳定性、准确性、快速和平稳性3、动态性能指标通常有以下几种：延迟时间、上升时间、峰值时间调节时间、最大超调量、振荡次数4、根轨迹是指当系统的开环增益K由零连续变化到无穷大时,闭环特征根在复平面上形成的若干条曲线。5、校正装置可以改善系统性能指标包括：稳态精度、相对稳定裕量以及响应速度等。二判断对措（每题2分，总计10分）1、根据初值定理)(lim)0()(lim00ssFftfst（F）2、已知系统开环传递函数G.H,闭环传递函数为GHG1（T）3、二级系统在过阻尼情况时,系统特征根为实根（T）4、线性定常系统稳定的充分必要条件是,特征方程的根均在复平面的左半平面（T）5、滞后校正不能改善系统相角稳定裕度（F）2三、计算题（每题5分，总计10分）1、已知系统方框图如下所示，求：)()(sRsY1、已知系统方框图如下所示：求)(2sGcG1(s)G2(s)Gc(s)－＋R(s)G2c(s)＋－C(s)sKsGTsKsGhc)(,1)(21)()1/()1/(1)1/()(2sKKTKKKTssKKTsKsGhhhc3四、（15分）已知一反馈控制系统的开环传递函数为试绘制开环系统的伯德图五（15分）设比例-积分控制系统如图所示.其中K1为与积分器时间常数有关的待定参数.已知ζ=0.2,n=86.6,试用劳思判据确定使闭环系统稳定的K1取值范围.解:由图可写出系统的闭环传递函数为因而,闭环特征方程为sK11)2(2nnss-R(s)E(s)C(s))5.01()1.01(10)()(ssssHsG21223122)()(nnnnKsssKss4代入已知的ζ=0.2与n=86.6,得列出相应的劳思表:依劳思判据,令劳思表第一列各元为正,得K1取值范围为六（20分）z1,2=0.5±j0.618。由于极点都在单位圆内,所以系统稳定。)(1)()(zGzGzGc0)1()(2zezTT02)(21223nnnKssssD0750075006.34)(123KssssD1011123750006.34750075006.3475006.3475001KsKsKss6.3401K))(1()1())(1()(1)1()1(1111)1()1(1)1()1(11)(221212TTTTTsTsezzzezzezTezzzzzTzzsssZzsseZssseZzG