B、系统不稳定;
C、输入幅值过大;
D、闭环传递函数中有一个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是()
A、主反馈口符号为“-”;
B、除rK外的其他参数变化时;
C、非单位反馈系统;
D、根轨迹方程(标准形式)为1)()(+=sHsG。
6、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标()。
A、超调%σ
B、稳态误差sse
C、调整时间st
D、峰值时间pt7、已知开环幅频特性如图2所示,则图中不稳定的系统是()。
系统①系统②系统③
图2
A、系统①
B、系统②
C、系统③
D、都不稳定
8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>
则下列说法正确的是()。
A、不稳定;
B、只有当幅值裕度1gk>时才稳定;
C、稳定;
D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。
9、若某串联校正装置的传递函数为
101
1001
ss++,则该校正装置属于()。
A、超前校正
B、滞后校正
C、滞后-超前校正
D、不能判断
10、下列串联校正装置的传递函数中,能在1cω=处提供最大相位超前角的是:
A、
1011ss++B、1010.11ss++C、210.51ss++D、0.11
101
ss++
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。
图3
四、(共20分)系统结构图如图4所示:
1、写出闭环传递函数()
()()
CssRsΦ=
表达式;(4分)2、要使系统满足条件:
707.0=ξ,2=nω,试确定相应的参数K和β;(4分)3、求此时系统的动态性能指标st,00σ;(4分)
4、ttr2)(=时,求系统由()rt产生的稳态误差sse;(4分)
5、确定)(sGn,使干扰)(tn对系统输出)(tc无影响。
(4分)
五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为2
()(3)r
KGsss=
+:
1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出:
渐近线、分离点、与虚轴的交点等);(8分)
2、确定使系统满足10<<ξ的开环增益K的取值范围。
(7分)
六、(共22分)某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线0()Lω如图5所示:
图4
1、写出该系统的开环传递函数)(0sG;(8分)
2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。
(3分)
3、求系统的相角裕度。
(7分)
4、若系统的稳定裕度不够大,可以采用什么措施提高系统的稳定裕度?
(4
分)
试题二
一、填空题(每空1分,共15分)
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为,被控量为。
2、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。
3、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。
4、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的与之比。
5、设系统的开环传递函数为
2
(1)
(1)
KssTsτ++,则其开环幅频特性
为,相频特性为。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率cω对应时域性能指标,它们反映了系统动态过程的。
二、选择题(每题2分,共20分)
1、关于传递函数,错误的说法是()
A传递函数只适用于线性定常系统;
B传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响;
C传递函数一般是为复变量s的真分式;
D闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
2、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果()。
A、增加积分环节
B、提高系统的开环增益K
C、增加微分环节
D、引入扰动补偿
3、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的()。
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50
(21)(5)
ss++,则该系统的开环增益为()。
A、50
B、25
C、10
D、55、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点,则说明该系统()。
A、含两个理想微分环节
B、含两个积分环节
C、位置误差系数为0
D、速度误差系数为06、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标()。
A、超调%σ
B、稳态误差sse
C、调整时间st
D、峰值时间pt7、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的是()A、
(2)
(1)Ksss-+B、
(1)(5Ksss+-+)C、2
(1)Ksss+-D、
(1)
(2)
Ksss--
8、若系统增加合适的开环零点,则下列说法不正确的是()。
A、可改善系统的快速性及平稳性;
B、会增加系统的信噪比;
C、会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动;
D、可增加系统的稳定裕度。
9、开环对数幅频特性的低频段决定了系统的()。
A、稳态精度
B、稳定裕度
C、抗干扰性能
D、快速性10、下列系统中属于不稳定的系统是()。
A、闭环极点为1,212sj=-±的系统
B、闭环特征方程为2210ss++=的系统
C、阶跃响应为0.4()20
(1)tcte-=+的系统
D、脉冲响应为0.4()8thte=的系统
三、(8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)。
四、(共20分)设系统闭环传递函数22
()1
()()21
CssRsTsTsξΦ=
=++,试求:
1、0.2ξ=;sT08.0=;0.8ξ=;sT08.0=时单位阶跃响应的超调量%σ、调节时间st及峰值时间pt。
(7分)
2、4.0=ξ;sT04.0=和4.0=ξ;sT16.0=时单位阶跃响应的超调量%σ、调节时间st和峰值时间pt。
(7分)
3、根据计算结果,讨论参数ξ、T对阶跃响应的影响。
(6分)
五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为
(1)
()()(3)
rKsGSHSss+=
-,试:
1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出:
分离点、与虚轴的交点等);(8分)
2、求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围。
(7分)
六、(共22分)已知反馈系统的开环传递函数为()()
(1)
K
GsHsss=+,试:
1、用奈奎斯特判据判断系统的稳定性;(10分)
2、若给定输入r(t)=2t+2时,要求系统的稳态误差为0.25,问开环增益K应取何值。
(7分)
3、求系统满足上面要求的相角裕度γ。
(5分)
试题三
一、填空题(每空1分,共20分)
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:
、快速性和。
2、控制系统的称为传递函数。
一阶系统传函标准形式是,二阶系统传函标准形式是。
3、在经典控制理论中,可采用、根轨迹法或等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型,取决于系统和,与外作用及初始条件无关。
5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为,横坐标为。
6、奈奎斯特稳定判据中,Z=P-R,其中P是指,Z是指,R指。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,st定义为。
%σ是。
8、PI控制规律的时域表达式是。
PID控制规律的传递函数表达
式是。
9、设系统的开环传递函数为
12
(1)
(1)
K
sTsTs++,则其开环幅频特性为,相频特
性为。
二、判断选择题(每题2分,共16分)
1、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。
2、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;
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。
3、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
4、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=-5、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)