大学考试试卷《自动控制原理》及答案.doc

自动控制原理 一、填空题（本大题共40分，共 10 小题，每小题 4 分）1. 根轨迹法主要研究当系统的某一参数发生变化时，如何根据系统已知的开环传递函数的 ______ ，来确定系统的 ______ 的移动轨迹。 2. 控制系统闭环特征根若为实数根，则分布在 ______ ；若为复数，则成对出现为 ______ 。 3. 通常将 ______ 和 ______ 统称为频率特性。4. 根轨迹在实轴相交后进入复平面的点称为根轨迹的 ______ ，而根轨迹由复平面进入实轴的交汇点称为根轨迹的 ______ 。 5. 系统稳定的充要条件是，其特征根的实部必须 ______ 零，也即是系统传递函数的极点均分布在复平面的 ______ 半平面。6. 频率特性表示了系统对不同频率的正弦信号的 ______ 或“跟踪能力”。7. 线性定常系统对正弦信号(谐波输入)的 ______ 称为频率响应。8. 拉氏变换存在的条件是：原函数必须满足 ______ 条件。9. 在平面上，如果有一些闭环极点往左移动，则必有另外一些闭环极点向 ______ ，以保持每个闭环极点之和恒等于 ______ 。这一性质可用来估计根轨迹分支的变化趋势。 10. 正反馈系统根轨迹幅值方程与负反馈系统一致，而相角方程为 ______ ，根轨迹渐近线与实轴的夹角为 ______ 。 二、综合题（本大题共60分，共 6 小题，每小题 10 分）1. 开环奈奎斯特图如图所示，试说明判断闭环系统的稳定性。 2. 设控制系统如图所示，试分析参数b的取值对系统阶跃响应调整时间的影响。3. 求该系统的单位脉冲响应。 4. 由实验得到的系统对数幅频特性曲线如图所示，写出其传递函数，并指出系统的型次和组成环节。5. 求如下反馈 系统的输出6. 绘制如图所示的二阶RC回路的框图答案：一、填空题（40分，共 10 题，每小题 4 分）1. 参考答案：零极点；闭环特征根 解题方案：评分标准：2. 参考答案：S平面的实轴上；共轭复根 解题方案：评分标准：3. 参考答案：幅频特性 相频特性解题方案：掌握概念评分标准：每空1分4. 参考答案：分离点；会合点解题方案：评分标准：5. 参考答案：小于 左解题方案：掌握概念评分标准：每空1分6. 参考答案：复现能力解题方案：掌握概念评分标准：正确给分7. 参考答案：稳态响应解题方案：掌握概念评分标准：正确给分8. 参考答案：狄里赫利解题方案：掌握概念评分标准：正确给分9. 参考答案：右移动；开环极点之和解题方案：评分标准：10. 参考答案：解题方案：评分标准：二、综合题（60分，共 6 题，每小题 10 分）1. 参考答案： 由开环传递函数 G (s)H(s) 的表达式知，含有一个右极点， P =1 开环不稳定。 开环频率特性的极坐标曲线频率由 0 变化到 + ∞时逆时针包围 (-1 ， j0) 点 N =1/2 圈。如若频率由 - ∞变化到 0 ，再 0 由 0 变化到 + ∞时，即为 N =1, 根据奈氏判据，该系统闭环稳定。解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案：解题方案：评分标准：4. 参考答案：解题方案：评分标准：5. 参考答案：解题方案：评分标准：6. 参考答案：解题方案：评分标准：