2014自控原理试题-A-

第1页共1页中南大学考试试卷（A）2013—2014学年下学期时间100分钟2014年6月19日自动控制理论课程64学时4学分考试形式：闭卷专业年级：自动化、电气工程、测控技术、智能科学2012级总分100分，占总评成绩70%（注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上）第一题、是非题（15分，每小题3分）1.反馈控制是自动控制系统最基本的控制方式。在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务。（1）对（2）错2.按反馈控制方式组成的反馈控制系统，具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力。所有反馈控制系统在任何输入信号作用下的稳态误差都会等于零。（1）对（2）错3.传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它不仅取决于系统的结构和参数，而且还与系统输入量的形式有关。（1）对（2）错4.在数字控制系统中，一般很少采用一阶保持器，更不采用高阶保持器，而普遍采用零阶保持器。（1）对（2）错5.经典控制理论以传递函数为基础，它主要研究单输入-单输出、线性定常系统的分析和设计问题；而现代控制理论则以状态空间法为基础，它主要研究具有高性能、高精度的多变量、变参数系统的最优控制问题。（1）对（2）错第2页共2页第二题（15分）、系统的信号流图如第二题图所示，试利用梅森增益公式计算系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。第二题图第三题（15分）、设系统结构如第三题图（a）所示，（1）要使系统满足=0.707，n=2，试确定相应的参数K和；（6分）（2）求此时系统的动态性能指标%和ts；（4分）（3）当()rt=2t时，求系统由()rt产生的稳态误差sse；（3分）第三题图（a）（4）如第三题图（b）所示，当有干扰信号()nt作用于系统时，试确定()nGs，使干扰()nt对系统输出()ct无影响。（2分）第三题图（b）+__·sKs1sR(s)C(s)E(s)+·G1G2G3G4G511H1H2H3R(s)C(s)+__··sKs1s)(sGnR(s)C(s)E(s)++N(s)_++·第3页共3页第四题（15分）、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：)2)(1(2)(sssKsG（1）试绘制出该系统的根轨迹；（10分）（2）若要求系统的闭环极点中有一对共轭复数极点，且其阻尼比=0.5，试确定对应的开环增益K的值。（5分）第五题（15分）、单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线)(0L如第五题图所示，采用串联校正，校正装置的传递函数为：第五题图（1）写出校正前系统的传递函数)(0sG；（图中0)(300LdB）（5分）（2）绘制校正后系统的对数幅频特性曲线)(L；（5分）（3）求出校正后系统的截止频率c和相角裕度。（5分）第六题（15分）、系统结构如第六题图所示，采样周期T=0.2s，（1）确定使系统稳定时K的取值范围；（10分）（2）当tttr)(12)(时，要使稳态误差小于0.25，试确定K值。（5分）（提示：)]([)]([1sGZzsGeZTs，22)1(]1[zTzsZ）110012.011012)(sssssGcL0()··___第4页共4页第六题图第七题（10分）、已知非线性系统的结构如第七题图所示，图中非线性环节的描述函数为1()(0)40.5ANAAA，试用描述函数法确定：（1）使该非线性系统产生周期运动时，线性部分K的取值范围；（7分）（2）判断周期运动的稳定性，若稳定，试确定系统输出信号c振荡的振幅和频率。（要求画出线性部分的幅相特性曲线与非线性部分的负倒描述函数曲线）（3分）第七题图_seTs1sKeTs+cree*T·_+cr=0·)(AN2)1(ssK3x