自动控制原理期末考试复习题及答案

1一、填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。2、传递函数为[12(s+10)]/{(s+2)[(s/3)+1](s+30)}的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。3、构成方框图的四种基本符号是：信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。6、已知一系统单位脉冲响应为tetg5.16)(，则该系统的传递函数为。7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。当n-m≥_2_时,开环n个极点之和等于闭环n个极点之和。10、已知一系统单位脉冲响应为tetg25.13)(，则系统的传递函数为__。11、当时比例微分环节的相位是：A.90A.90B.90C.45D.4512、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面，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_稳定性和准确性_。13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z平面上的_单位圆_内，即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。14、下列系统中属于开环控制系统的是D.普通数控加工系统2A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0sse，则：B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1A.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统11)(TssG在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为T。17、惯性环节的特点是当输入量发生变化时，输出量不能突变，只能按指数规律逐渐变化。18、工程上通常从稳、准、好3个方面来衡量自动控制系统。19、结构不稳定系统是指：不论如何调整系统参数系统总是稳定的。20、根轨迹一定对称于实轴，并且有支。21、最小相位传递函数是指。22、根轨迹一定开始于开环极点，终止于开环零点。23、工程上一般用等M圆和等N圆来分析闭环系统的频率特性。24、控制系统的动态性能指标包括：上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间和震荡次数。25、一个反馈系统的特征方程为0522Kss，若要系统产生临界振荡，则K的取值应为K=0。26、表征一阶系统K/（Ts+1）静态特性的参数是____K____，动态特性的参数是___T__。27、频率特性曲线常采用3种表示形式，即极坐标图、对数坐标图和对数幅相图。28、对自动控制的性能要求可归纳为___稳定性__、__快速性__和准确性三个方面，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__稳定性和准确性__。29、函数stetf32)(的拉氏变换式为A、3A.)5(32ssB.)5(32ssC.)5(32sD.)5(32ss39、已知单位反馈系统的开环传递函数为G（S）=1/（S+1），则闭环系统在r(t)=sin2t时的稳态输出c(t)=____。二、综合题1、求下图所示电路的传递函数。2、已知开环零极点分布如图所示，试绘出相应的闭环根轨迹概略图。jjj图a图b图c43、一最小相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所示。（1）求其传递函数。（2）概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。（3）说明能否直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。4、一系统的开环传递函数为：G（S）H（S）=100/（10S+1）（2S+1）(0.2S+1)（1）绘制渐近对数幅频曲线图。5（2）概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。5、闭环控制系统由那些基本环节组成？它们各起什么作用？6、求下图所示电路的传递函数67、一单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）=100/[s2(s+5)],试计算输入r(t)分别为1(t)、t和t2时，及r(t)=1(t)+t+t2时，系统的稳态误差。8、一单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）=8/[s2(s+2)],试计算输入r(t)分别为1(t)、t和t2时，以及r(t)=1(t)+t+t2时，系统的稳态误差。79、一系统的开环传递函数为：G（S）H（S）=100/（10S+1）（2S+1）(0.2S+1)（1）绘制渐近对数幅频曲线图。（2）概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。10、闭环控制系统由那些基本环节组成？它们各起什么作用？11、写出下图所示的各机械系统的微分方程及传递函数。图中f为输入量（外加作用力），x1、x2为位移，其中x2为输出量。m1k1f(t)x1(t)k2m2x2(t)812、已知控制系统的结构图，如下图所示，求系统的传递函数。G1G4G2G3G5++++--R(s)Y(s)++-913、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试确定使系统稳定的k值范围。)1)(2()(20ssssksG1014、已知控制系统的开环传递函数如下，试绘制系统的根轨迹，并标出渐近线、渐近线与实轴交点。)52)(2()(20ssssksG15、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试绘制系统的Bode图。其中幅频特性曲线画渐近线，相频特性曲线画草图。11)16)(1(50)(20sssssG16、已知单位负反馈系统的开环传递函数为()(1)(0.51)KGssss，1)绘制该系统的根轨迹；2)为保证该系统稳定,试确定K的取值范围；12