安徽大学10-11年度第一学期《自动控制理》考卷B卷（含答案）.docVIP

安徽大学20 10 —20 11 学年第 一 学期 《 自动控制理论 》考试试卷（A卷） （闭卷 时间120分钟） 题 号 一 二 三 四 五 六 七 总分 得 分 阅卷人 选择题（每小题2分，共10分） 适合于应用传递函数描述的系统（ ） A、只能是单输入、单输出的定常系统； B、 可以是单输入、单输出的时变系统； C、 可以是非线性系统； D、 只能是单输入、单输出的线性定常系统。 2、典型输入下系统的稳态误差与型别和开环增益的关系为（ ） A、型别越低，稳态误差越小。 B、开环增益越大，稳态误差越大。 C、开环增益越小和型别越低，稳态误差越小。 D、开环增益越大和型别越高，稳态误差越小。 3、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、 B 、 C 、 D、 4、一般，稳定闭环系统增加一个闭环负实零点，对系统性能产生的影响有（ ） A、 增大系统的阻尼 B 、减小系统的阻尼 C 、使峰值时间滞后 D、使超调量减小 5、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)， 则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差之间的关系为（ ） A、 B 、 C 、 D、 得分 二、填空题（每空1分，共10分） 已知二阶无零点系统的特征方程为，其自然频率为_______ ， 阻尼比为_______ 。 2.线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均位于 。 3、设系统开环传递函数为，则 ① 开环根轨迹增益 ； ② 静态速度误差系数 。 4、离虚轴最近（且其附近没有零点的）闭环极点，对系统响应影响最大,称为 。 5、 已知系统的传递函数为，其幅频特性为 。 6、最小相位系统的开环对数幅频特性三频段分别反映的系统性能是 ① 低频段反映 ； ② 中频段反映 ； ③ 高频段反映 。 得分 三、化简题（共15分） 系统如图所示，求系统的闭环传递函数。 得分 四、计算题（共65分） （10分）已知系统如图所示，其中，。当， 时，求系统的稳态误差。 2、（10分）单位负反馈的开环传递函数为,试绘制其根轨迹； 并求系统稳定时K值的取值范围。 3、（15分）已知系统的开环传递函数为,用奈氏判据判别系统稳定性。 4、（15分）某单位反馈系统校正前、后系统的对数幅频特性如图所示（实线为 校正前系统的幅频特性、虚线为校正后系统的幅频特性） （1） 写出校正前、后系统的开环传递函数与的表达式 ；；（5分） （2） 求校正前、后系统的相角裕度；（5分） （3） 写出校正装置的传递函数，并画出其对数幅频特性曲线。（5分） 5、（15分）如图所示采样系统，采样周期，， 试确定系统稳定时的值范围。 安徽大学20 10 —20 11 学年第 一 学期 《 自动控制理论 》（A卷）考试试题参考答案及评分标准 选择题（每小题2分，共10分） 1、D 2、D 3、A 4、B 5、A 二、填空题（每空1分，共10分） 1、10，0.707 2、s左半平面 3、5,10 4、主导极点 5、 6、稳态性能，动态性能，复杂性和噪声抑制性能 三、化简题（共15分） 利用梅逊公式分析，则有两个前向通道， （4分） 五条单独回路，没有不接触回路. （5分） （3分） （3分） 四、计算题（共65分） 1、（10分）系统的开环传递函数为，0型系统，时，则。（4分） 扰动作用下的误差传递函数为：， 时，（4分） 故（2分） 2、解：（10分） （1）系统有三个开环极点没有开环零点，根轨迹起于点，终止于无穷远处，共有三条根轨迹。(1分) （2）由法则4可知道，实轴上的根轨迹区间为：。(1分) （3）根轨迹渐进线与正实轴的夹角：(1分) 有 （4）根轨迹渐进线与正实轴的交点(1分) (5)分离点(1分) 解得，根据实轴上的根轨迹区间可以知道，并不在根轨迹上，故舍去，是分离点。实轴上的分离点的分离角为。 （6）根轨迹与虚轴的交点 令带入特征方程，并