2014年3月份《自动控制原理》课程考试考试形式:闭卷 试卷类型:(A)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1、只有输入支路没有输出支路的节点称为( A )。
A.输出节点 B.输入节点
C.混合节点 D.前向通路
2、在实际系统中,微分环节由理想微分环节和( C )组成。
A.比例环节 B.微分环节
C.惯性环节 D.积分环节
3、等加速度函数指的是( C )。
A.阶跃函数 B.斜坡函数
C.抛物线函数 D.脉冲函数
4、线性系统的稳定性仅与系统( C )的分布有关。
A.开环传递函数的极点B.开环传递函数的零点C.闭环传递函数的极点D.闭环传递函数的零点
5、系统开环传递函数为,则系统的开环零点为( D )。
A.1 B.-0.5C.5 D.-0.2
6、控制系统开环传递函数为,则该系统根轨迹有( D )条渐近线。
A.1 B.2C.3 D.4 7、微分环节的传递函数为,其对数相频特性为( A )。
A. B.C. D.8、定值控制系统也叫( A )。
A.恒值控制系统 B.随动控制系统
C.复合控制系统 D.伺服控制系统
9、( B )反映系统响应的快速性。
A.峰值时间 B.调节时间
C.延滞时间 D.上升时间
10、具有线性型外推规律的保持器称为( B )。
A.零阶保持器 B.一阶保持器
C.二阶保持器 D.高阶保持器
二、判断题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
1、在离散系统中,一个采样周期也称为一拍。( A )
A.正确 B.错误2、相平面内的所有封闭曲线都是极限环。( B )
A.正确 B.错误3、负反馈可增强参数变化对系统性能的影响。( B )
A.正确 B.错误4、通常称正反馈系统的根轨迹为180°根轨迹。( B )A.正确 B.错误5、运动方程为二阶微分方程的系统称为二阶系统。( A )A.正确 B.错误6、非线性系统只有一个平衡状态。( B )
A.正确 B.错误7、传递函数是在初始条件为零时定义的。( A )
A.正确 B.错误8、抛物线函数可由对斜坡函数的微分而得到。( B )
A.正确 B.错误
9、根轨迹与虚轴的交点坐标可以应用劳斯判据列表的方法确定。( A )
A.正确 B.错误10、反馈校正可以消除不可变部分的参数波动。( A )A.正确 B.错误
三、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)
1、针对闭环幅频特性所提出的指标有哪几种?
答:有闭环谐振峰值Mr、谐振角频率以及带宽频率。2、应用劳斯判据可以判别系统的哪几部分性能?
答:可以判别系统的绝对稳定性,对系统稳定裕量的检验,分析系统参数对稳定性的影响。
四、计算题(本大题共2小题,每小题12分,共24分)
1、已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为,若要求闭环极点的实部均小于,试确定的取值范围。
解 特征方程为:
Routh : S3 1 15 S2 8 k S 120-k
S0 k 时系统稳定。做代换 有:
Routh : S3 1 2 S2 5 k-8 S 18-k
S0 k-8
系统特征根的实部不大于的k值范围为:
2、二阶离散系统如下图所示。试求使系统稳定的最大K值。设采样周期T=0.5s。
解 开环脉冲传递函数 闭环特征方程为
对上式进行W变换,简化后得
由劳斯判据知,若使系统稳定,则要求
所以,系统稳定。
五、综合题(本大题1小题,共16分)
设单位负反馈系统的开环传递函数为,若要求系统截止频率,试求相应的值及相角裕度。
解:由题意可列:
其幅频特性与相频特性为:
令,有 于是相角裕度
由代入以上式子得到: ,
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