川农网络教育《自动控制原理(专科)》16年12月考试复习题

自动控制原理复习题 1 / 5

《自动控制原理》复习题

一、通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()

C s R s 。

二、根据下图所示的RC 电路原理图，写出该系统以Ui 为输入量，Uo 为输出量的微分方程。

三、通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()

C s R s 。

四、控制系统中的性能指标分为动态性能指标与静态性能指标。动态指标中用--------评价系统的阻尼程度，用------------和--------------评价系统的响应速度，用--------------同时反映响应速度和阻尼程度。静态指标用--------------描述，它反映了系统的-------------。

五 设单位反馈系统开环传递函数为

()(0.21)(0.51)k

G S s s s =++，①试绘制相应的闭环根轨迹图；②若对该系统增加开环零点，则根轨迹图会如何变化；③若增加该系统的开环极点，则根轨迹图如何变化。

六 已知系统开环传递函数为2()1G s s =

+,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特性曲线图。

七 简述奈氏稳定判据。

八 自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制？并分别介绍每种控制。

九 已知一单位反馈系统的开环传递函数为25()(6)

G s s s =+，试计算其动态性能指标（σ%，t p ，t r 和t s ）。 十 已知系统的闭环特征方程s 4+2s 3+3s 2+4s+5=0，试用劳斯判据分析系统的稳定性。若系统不稳定，指出不稳定根的个数。

十一 简述线性系统的两个重要特性，并利用该特性计算下图所示输出量的拉氏表达式。（已知

R(S)=1/S,N(S)=1/S2）。

十二已知开环传递函数为

10

()

(4)

G S

S S

=

+,若输入信号为r(t)=4+6t+3t2,求稳态误差。

十三简述控制系统稳态误差的含义，并给出其常有的两种定义方法。十四试举出在控制系统中，常用的典型输入信号有哪几种。

十五简述系统的幅频特性、相频特性和频率特性的含义。

十六简述经典控制论的含义。

十七试写出比例环节、惯性环节、积分环节的传递函数。

十八简述开环控制和闭环控制的含义，并分别说出其特点。

十九简述自动控制系统的三大性能要求。

二十设单位反馈系统开环传递函数为

()

(1)(2)

K

G S

S S S

=

++，试绘制相应的闭环根轨迹图。二十一已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下，写出其传递函数表达式。

二十二试画出积分环节1

S

的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线

二十三试画出比例环节K的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线

二十四试画出惯性环节1

1

TS+

的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线

二十五.简述增加开环零极点对根轨迹有什么影响。

二十六.已知控制系统结构图如下图所示，试求系统传递函数

()

()

C S

R S。

自动控制原理复习题2 / 5

自动控制原理复习题 3 / 5

二十七. 简述频率特性的含义，并写出惯性环节的频率特性表达式。

参考答案 114223

()()()1G G G C s R s G G +=+ 2 0o i du RC

u u dt += 31232314()()(1)(1)

G G G C s R s G G G G =++ 4①超调量σ% ② 上升时间t r ③峰值时间 t p ④调节时间t s ⑤稳态误差e ss ⑥控制精度（或抗干扰能力）

5 ①实轴上为（-∞，-5）和（-2，0）段，根轨迹与虚轴交点为±3.33j ，渐进线与实轴交点为-2.3，分离点为-0.88。②增加开环零点，根轨迹图向左弯曲或移动，开环零点越接近原点，系统的性能越好。③增加开环极点，根轨迹图向右弯曲或移动，开环极点越接近原点，系统的性能越差。

6转折频率前斜率为0db/dec,转折频率之后为-20db/dec 。相角变化范围为0到-90度，并关于-45度对称（具体图形略）

7控制系统稳定的充要条件为,奈氏曲线逆时针包围临界点的周数N,等于在S 右半平面上开环极点的个数P.当系统开环稳定(即P=0)时,则闭环系统稳定的充要条件为,奈氏曲线不包围临界点(-1,j0).如果N 不等于P,则意味着闭环系统不稳定,这时分布在右半平面上的闭环极点个数为：Z = P - N

8开环控制、闭环控制和复合控制。开环控制是指系统输出端与输入端之间并不存在反馈回路。闭环控制是指系统输出端与输入端之间有反馈回路。复合控制是开环和闭环相结合的一种方式。

9

10不稳定，有两个正实部根

11线性系统的重要特性：叠加性和齐次性。叠加性即当系统同时存在几个输入量作用时，其输出量等于各输入量单独作用时所产生的输出量之和。齐次性即当系统的输入量增大或缩小若干倍时，系统输出量也按同一倍数增大或缩小 22()(1)

c s s s s =++ 12

(

)(

)

()()211

125,26

50.6,4cos 53.10.930.55n n n d r d s s tg rad t s ωξωωξωωβξπβω----∴==========-== 解得：，性能指标：()()(

)40.785, 1.332%100%9.5%

p s d n

t s t s e πωξωσ====∆==⨯=, 2.5,04661p a ss p a K K K e K K K νν=∞==∴=

++=∞+

自动控制原理复习题 4 / 5

十三 稳态误差是描述系统稳态性能的性能指标。 输入端定义：输入信号与反馈信号之差为作用误差。

输出端定义：理想输出值与实际输出值的差值 为系统误差。

十四 阶跃函数、斜坡函数、加速度（抛物线 …… 此处隐藏：1045字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……