自动控制原试卷2解答.docVIP

昆? 明? 理? 工? 大? 学? 试 卷 一、?????????? 填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） ? 1．按照输入量的变化规律划分, 控制系统可分为? 恒值系统? 、? 随动系统 、??程序控制系统 ?。 ? 2．系统的开环传递函数是闭环系统的 反馈信号 与 偏差信号的拉氏变换? ??之比。? 3．二阶系统的工程最佳参数是?????ξ=0.707??????? 。 ? 4．系统的稳态误差与系统的 结构参数? 有关，也与系统的? 控制信号形式?有关。 ? 5．系统根轨迹的起始点为开环 极点 ，终点为开环 ?零点? 。 ? 二、?????????? 问答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） ? 1．在二阶开环系统中加入一个极点会对系统的根轨迹和性能产生什么样的影响？ 答：增加一个极点可使系统的根轨迹向右弯曲，不利于系统的稳定性。 ? 2．为什么通常幅相频率特性的终点为零？在什么情况下可能例外？ 答：通常系统的极点数n大于零点数m, 所有幅相频率特性的终点为零。 若M≥n 则幅相频率特性的终点就不再为零。 ? 3．对于最小相位系统，如何保证系统有足够的相位裕量？ 答：让其对数幅频特性穿过?? 的斜率为-20dB/十倍频，且保证有足够的中频宽度 4． 在串联环节之间有采样器和无采样器时，求开环系统脉冲传递函数的方法有何不同？ 答：中间具有采样器的环节，总的脉冲传函等于各环节脉冲传函之积，而串联环节中间没有采样器时，其总的脉冲传递函数等于各环节传递函数相乘积后再取Z变换。 ? 三、???? 计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分） ?1.?????求下图所示有源网络的传递函数W(s)=。 解得： 2. 已知闭环系统特征方程式为： 试用劳斯判据求该系统稳定的K值范围。 ??解：根据三阶级系统稳定条件 有 10K110 3．已知系统结构如图所示，求系统的传递函数 ? ?解： ? 4. 有一单位反馈系统，其开环传递函数为 求输入为??时系统的稳态误差。 解： 将原式整理得： 系统为Ⅰ型系统， 时， 时， 时， ???????????????? 四、???? 作图题（本大题共2小题，每小题15分，共30分） 1． 已知系统的开环传递函数为????????????? （1）试画出系统的根轨迹图，并判断闭环系统的稳定性。 （2）采用什么方法可以提高闭环系统的稳定性？ 解：（1）渐近线夹角： ??? ? 与实轴交点： ?? 闭环特征方程为： ?，求得虚轴交点为：，K=6 ?当???时系统稳定 ? （2）在系统中增加一个开环零点，例如? 可以提高系统的稳定性。 ? 2．已知最小相位系统开环对数幅频特性如图示： 写出开环传递函数，大致画出相应的相频特性,并确定其相位裕量。 ?? 解： 传递函数为： ? 相位裕量： ?相应的相频特性：