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西南交通大学网络教育学院 模拟考试试卷2 课程名称：　自动控制原理 考试形式：闭卷　考试时间： 90分钟 姓名______________学号______________成绩______________ 一、（10分）选择题（单选） 1. 以下不属于闭环控制系统的特点是( C ) A．采用了反馈 B. 系统的响应对扰动不敏感 C．构造简单 D. 存在稳定性问题 2. 下列对传递函数描述不正确的是( D ) A. 它是频率域中的数学模型，包含了系统有关动态性能的信息。 B. 它是在零初始条件下得到的。 C. 它反映了输入量与输出量之间的关系。 D. 物理结构不同的系统，传递函数一定不同。 3. 以下关于控制系统根轨迹法描述不正确的是( C ) A. 根轨迹法是求解闭环系统特征方程根的一种图示法。 B. 在已知系统开环零、极点在s平面分布的情况下，绘制系统闭环极点在s平面随某一参数变化时的运动轨迹。 C．绘制根轨迹时，凡是满足幅值条件的点都在根轨迹上。 D．根轨迹起始于系统开环极点终止于系统开环零点。 4. 某控制系统为1型系统，当输入为单位斜坡信号时，其输出的稳态误差为( B ) A. 不能确定 B. 常数 C. 零 D. 无穷大 5. 如果已知一系统G(s)，p是开环极点在s右半平面的个数，当ω从-∞变化到+∞时，下列关于该系统奈奎斯特（Nyquist）曲线描述不正确的是( C ) A．奈奎斯特曲线不包围(-1, j0)点，且p=0，则闭环系统稳定。 B．奈奎斯特曲线按逆时针方向包围(-1, j0)点p周，则闭环系统稳定。 C．奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1, j0)点p周，则闭环系统稳定。 D．奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1, j0)点p周，若p≠0，则无论p为何值，闭环系统不稳定。 二、（20分）填空题 1. 线性定常系统的传递函数定义为： 在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比 。 2. 在控制系统中，除根轨迹增益K以外，系统其它参数变化时的根轨迹称为 广义根轨迹 。 3. 按照数学模型是否满足叠加原理可以将控制系统分为 线性控制系统 和 非线性控制系统 。 4. 某负反馈控制系统的闭环传递函数为，则系统的无阻尼自然频率为 3rad/s ，阻尼比ζ为 0.5 ，系统单位阶跃响应的调节时间Ts为 2.33s 。 5. 在截止频率，使闭环系统处于临界稳定状态所的相称为系统的　　相角裕度　　。 （0分）期望的转台速度（实际上是设置一定的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相比较。若存在偏差电压，则该电压经直流放大器放大后，送入直流电机中，使直流电机控制转台的速度朝偏差减小的方向变化，从而使转台速度尽快恢复到期望值。 输入量： 转台期望的转速 输出量： 转台实际的转速 测量元件： 转速计 控制器： 直流放大器 执行机构： 直流电机 被控对象： 转台 该转台速度控制系统采用了反馈(闭环)控制方式。 四．（0分）2所示，受控对象传递函数为试确定系统对单位阶跃输入、单位斜坡输入和单位抛物线输入的稳态误差。 解： 系统是0型系统。 系统的静态位置误差系数： 系统对于单位阶跃信号的稳态误差： 0型系统的静态速度误差系数和静态加速度误差系数均为0，因此系统对于单位斜坡和单位抛物线输入信号的稳态误差均为无穷大。 五．（30分）某控制系统的开环传递函数为： 试在图3中绘制该系统开环频率特性的对数幅频特性曲线。 解：绘制的系统开环频率特性的对数幅频特性曲线如下图所示： （具体的绘制过程请参见课程网站上作业题讲解的录播文件） ． 9 ω/rad/sec 8 图 3 转速计 dB 100 10 0.1 直流电机 速度 1 7 6 5 4 3 2 60 40 20 0 -20 -40 dB 100 10 1 0.1 图 1 转台 直流 放大器 速度设置 图 2 ω/r