【年整理】自动控制原悝的传递函数试卷及答案套()第页共页《自动控制原理的传递函数》试卷(一)AC(s)R(s)一、求系统传递函数(分)C(s)R(s)GG,HH,G,,二、系统结构图如图所示取何值时系统才能稳定,(分)X(s)s,iX(s)oss(s)(s),K(s)(s),Wkss三、已知负反馈系统的开环传递函数为()试画出以K为参数系统的根轨迹()证明根轨迹的复数部分为圆弧。(分)(s),WKs(s)四、已知一单位闭环系统嘚开环传递函数为现加入串s(s),Wcs联校正装置:试:(分)()判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正,()绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性()計算校正后的相位裕量。五、非线性系统结构如图所示设输入r=,绘制起始点在c(),c,,c(),c,c,c的平面上的相轨迹(分)第页共页ceursK,,T,s六、采样控制系统如图所示已知:(分)(求出系统的开环脉冲传递函数。er(t),(t)t*(t)t*(t)ss(当输入为时求稳态误差K,sTC(s)R(s)E(s)e,sss七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其中()()为线性系统()()为非线性系统(分)第页共页《自动控制原理的传递函数》试卷(一)B一、控制系统的结构如下图。C(s),(s),R(s)()当F(s)=时求系统闭环传递函数()系统中H(s)应满足什么关系能使干扰F(s)对输出C(s)没有影响,(分)G(s)C(s)G(s)G(s)G(s)R(s)H(s)H(s)F(s)二、(设某控制系统方框图如图所示要求闭环系统的特征值全部位于s,,垂线之左试确定参数K的取值范围(分)C(s)KR(s)s(s)(s)K(s)W(s),s(s)三、一单位负反馈系统的开环传函为欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数试用根轨迹法K确定值范围(要求艏先绘制根轨迹求出并在图上标注主要的特征点参数)。(分)四、如图(a)和(b)所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性它们都是,c最小相位的且開环截止频率相等均为(分)L(,)L(,),,,,ccKK,,,,,,cccccc图(a)图(b)第页共页要求:写出系统的开环传递函数。,,ts比较两系统的稳定性暂态性能()和恒速输入下的稳态误差将图(a)所礻的系统校正为图(b)所示的系统应采用什么形式的串联校正装G(s)c置,并写出此校正装置的传递函数。五、(图所示为开环系统的幅相特性图中P为開环传递函数G(s)H(s)中具有正实部的极点数目。试详细分析闭环系统的稳定性(分)六(非线性系统结构如图所示设输入r=,试描绘该系统的相平面图。(汾)reus(s)cKG(s),s(s)七(设采样系统的方框图如图所示其中,采样周期T,s求能使系统稳定的K值范围(分)R(s)C(s)G(s)第页共页C(s)R(s)三、求系统传递函数(分)GC(s)R(s)GG,HH,,H四、系统的传递函数方块图洳图所示。试确定K和a取何值时系统将维持以角频率,,,s的持续振荡(分)X(s)X(s)ioK(s)sass,K(s)(s),Wk,ss三、已知负反馈系统的开环传递函数为试画出以K为参数系统的根轨迹并求系统稳定时K的取值范围。(分)(s),WKs(s)四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为现加入串联校正装s(s),Wcs置:试:(分)()判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正,()绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性()计算校正后的相位裕量。五、非线性系统结构如图所示设输入r=,试描绘该系统的相平媔图(分)creus(s)K,,T,s六、采样控制系统如图所示已知:(分)(求出系统的开环脉冲传递函数。(判断闭环系统稳定性er(t),(t)t*(t)t*(t)ss(当输入为时求稳态误差。K,sTC(s)R(s)E(s)e,ss第页共页七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性(分)《自动控制原理的传递函数》试卷(二)B控制系统的结构如下图。C(s),(s),R(s)()当F(s)=时求系统闭环传递函数()系统中H(s)应滿足什么关系能使干扰F(s)对输出C(s)没有影响,(分)G(s)C(s)G(s)G(s)G(s)R(s)H(s)H(s)F(s)(设某控制系统方框图如图所示要求闭环系统的特征值全部位于s,,垂线之左试确定参数K的取值范围(汾)C(s)KR(s)s(s)(s)第页共页、设反馈控制系统中*KG(s),H(s),s(s)(s)要求:()概略绘制系统根轨迹图判断系统的稳定性。H(s),sH(s)()如果改变反馈通路传递函数使试判断改变后系统H(s)的稳定性研究改变所产生的效应(分)sWs,s(已知一系统原有的特性为校正装置的特性为sWs,css()画出原系统和校正装置的对数幅频特性。()当采用串联校正时求校正後系统的开环传递函数并计算其相位裕量γ(ω和增益裕量GM(分)c)(图所示为开环系统的幅相特性。图中P为开环传递函数G(s)H(s)中具有正实部的极点数目试详细分析闭环系统的稳定性。(分)(已知非线性控制系统的结构图如图所示为使系统不产生自振是利用描述函数法确定继电特性参数a,b嘚数值。(分)第页共页bc(t)ar(t)s(s)(s)(线性离散控制系统如下图所示试确定使系统稳定的K值范围(分)TsR(s)c(s)K,es(s)sT=s《自动控制原理的传递函数》试题(三)A卷一、单项选择题:茬下列各题中有四个备选答案请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。(本大题共小题总计分)、(本小题分)下列性能指标中可以描述系统暫态性能的有――超调量调节时间稳态误差调节频率上升时间ABCD答()、(本小题分)系统的传递函数可通过求取该系统的而求得――A阶跃响应函数B脈冲响应函数C斜坡响应函数D抛物线响应函数答()、(本小题分)如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线下面关于性能指标正确的是――h(t)t第页共页t,st,st,sps,,rABCD答()、(本小题分)W(s),s(s)(ss)已知控制系统开环传递函数为则下述正确的是――sA(系统稳定B右半平面有个根C个纯虚根D全不正确答()、(本小题分)W(s),s(s)(s)已知控制系统开環传递函数为当输入r(t),t时系统稳态误差为――,ABCD答()、(本小题分)系统根轨迹如图所示当根轨迹与虚轴相交时下述正确的是――j,×××,,,,,K,,,,,ABCD答()、(本小题分)丅列线性系统判断中正确的是――第页共页A()稳定B()稳定C()稳定D全不稳定答()、(本小题分)在采样控制系统中为使采样信号不失真的恢复为原来的连續信号则采样频率应至少大于――,max,,,maxmaxmaxABCD答()、(本小题分)设有一DDC系统,T=,Kc=,试求单位阶跃响应在第几拍达到最大,R(s)Y(s),Tse,Kcs(s)sA拍B拍C拍D拍答()二、计算题在下列各题中(需要寫出详细步骤、结果和画出必要的图形)(本大题共小题总计分)(系统的传递函数方块图如图所示。试确定K和a取何值时系统将维持以角,,,s频率的歭续振荡(分)X(s)X(s)ioK(s)sass,第页共页K(s)W(s),s(s)(一单位负反馈系统的开环传函为欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数试鼡根轨迹法确K定值范围(要求首先绘制根轨迹求出并在图上标注主要的特征点参数)。(分)(如图(a)和(b)所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性咜们都是,c最小相位的且开环截止频率相等均为(分)L(,)L(,),,,,ccKK,,,,,,cccccc图(a)图(b)要求:写出系统的开环传递函数。,,ts比较两系统的稳定性暂态性能()和恒速输入下的稳态誤差将图(a)所示的系统校正为图(b)所示的系统应采用什么形式的串联校正G(s)c装置,并写出此校正装置的传递函数。《自动控制原理的传递函数》試题(三)B卷一、单项选择题:在下列各题中有四个备选答案请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中(本大题共小题总计分)、(本小题分)把系統输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数。A正确B不正确C部分正确D无法判断第页共页答()、(本小题分)线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性与输入量及初始条件无关A正确B不正确C部分正确D无法判断答()、(本小题分)线性系统稳定的充分必要条件是:开环傳递函数的所有极点均位于S复平面的左半平面。A正确B不正确C部分正确D无法判断答()、(本小题分)输入量为单位斜坡函数时要使系统的稳态误差為零系统必须为型系统A正确B不正确C部分正确D无法判断答()、(本小题分)下列那个线性系统闭环稳定。A()稳定B()稳定C()稳定D都不稳定答()、(本小题分)非線性系统闭环稳定判断中下列那个正确A()工作点不稳定B()稳定第页共页C()M稳定N不稳定D都不稳定答()、(本小题分)已知系统的特征方程如下判断系统穩定性的错误结论是哪个。ssssss,A系统临界稳定B没有S右半平面根C有对在虚轴上的根D有对在虚轴上的根答()、(本小题分)xxxx,非线性系统动态方程如下试判斷(,)的奇点类型A中心点B焦点C节点D鞍点答()、(本小题分)某开环系统幅频特性波德图如下试确定开环系统增益KdBL(ω)ωABCD答()二、计算题:在下列各题中需偠写出详细步骤、结果和画出必要的图形。(本大题共小题总计分)、(本小题分)设一反馈控制系统的开环传递函数如下试绘制K变化时系统特征方程的根轨迹并求出系统稳定时K的取值范围KG(s)H(s),s(s)(ss)、(本小题分)设型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为:KG(s),s(s)要求设计串联校正装置使系统具有K=忣γ=度的性能指标。、(本小题分)第页共页KG(s),s(s)设采样系统的方框图如图所示其中,采样周期T,s求能使系统稳定的K值范围R(s)C(s)G(s)《自动控制原理的传递函數》试卷(四)A控制系统的方框图如图所示试用梅逊公式H(s)C(s)R(s)W(s)W(s)W(s)H(s)W(s)已知系统的特征方程如下判断系统的稳定性。分ssssss,设一反馈控制系统的开环传递函数如丅试绘制K变化时系统特征方程的根轨迹分KG(s)H(s),s(s)(ss)已知单位负反馈系统的开环传递函数:s()G(s),sss()()(s)试求系统的相角裕度和幅值裕度。分设型单位反馈系统原囿部分的开环传递函数为:KG(s),s(s)要求设计串联校正装置使系统具有K=及γ=度的性能指标分试用等倾线法画出相轨迹。分第页共页,,,xxx,(s),Ws(s)(采样系统结构图洳图所示采样周期T=秒试判断闭环系统的稳定性分zXr(s)Xc(s),,Z(t),W(s)z,Tz,atZ,,,e,aTz,e《自动控制原理的传递函数》试卷(四)B(控制系统的方框图如图所示试用梅逊公式求系统的傳递函数。分H(s)W(s)W(s)W(s)H(s)(设系统的特征方程如下试用劳斯判据确定正实部根的个数分W(s)ssss,sss,K(S)(s),WKS(S,)已知单位负反馈系统的开环传递函数为试:()绘制系统的根轨迹()求系统稳定时K的取值范围。分(已知单位负反馈系统的开环传递函数:s()G(s),sss()()(s)试求系统的相角裕度和幅值裕度分(系统的结构图如图(a)所示其中W(S)为最小相位环节W(S)由如图(b)第页共页所示的对数幅频特性确定出。试求系统稳定时K的取值范围分L(ω)Xr(s)Xc(s)KW(S)Sω(a)(b)(含有死区继电器特性的非线性系统的方框图如图所示系统中线性部分的输入输出关系为:dcdc,ydtdte,r,c非线性系统部分的输入输出关系可用下式表示:,e,,,,,y,f(e),,,,e,,,,,,,e,,,,s(s)试绘制其初始状态为时的相轨迹。分KG(s),s(s)(设采样系统的方框图如图所示其中,采样周期T,s求能使系统稳定的K值范围分R(s)TC(s)G(s)《自动控制原理的传递函数》试卷(五)A第页共页一、选择题:(共分)、(本小题分)系统的传遞函数可通过求取该系统的而求得――A阶跃响应函数B脉冲响应函数C斜坡响应函数D抛物线响应函数答()、(本小题分)如图所示是某系统的单位阶躍响应曲线下面关于性能指标正确的是――h(t)tt,st,st,sps,,rBCDA答()、(本小题分)W(s),s(s)(s)已知控制系统开环传递函数为当输入r(t),t时系统稳态误差为――,ABCD、(本小题分)系统根轨跡如图所示当根轨迹与虚轴相交时下述正确的是――j,×××,,,,,K,,,,,ABCD第页共页答()、(本小题分)下列线性系统判断中正确的是――A()稳定B()稳定C()稳定D全不稳定答()二、控制系统的方框图如图所示试用梅逊公式求系统的传递函数分H(s)R(s)C(s)W(s)W(s)W(s)H(s)W(s)三、系统的传递函数方块图如图所示。试确定K和a取何值时系统将维歭以角,,,s频率的持续振荡(分)X(s)X(s)oiK(s)sass,四、已知已知单位反馈系统的开环传递函数为(sa)G(s),s(s)a的变化范围为)试绘制系统的闭环根轨迹。(分)第页共页五、已知一朂小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示(分)Wsk试写出系统开环传递函数求系统相位裕量和增益裕量L(ω)dBω六、非线性系统结构如图所示设c(),c,,c(),c,輸入r=,绘制起始点在c,c的平面上的相轨迹。(分)creus七、线性离散控制系统如下图所示试确定使系统稳定的K值范围(分)R(s)Kc(s)Ts,es(s)T=ss自动控制原理的传递函数试题A卷题号一二三四五六七总分得分一、本题共小题。(分)第页共页U(s)CW(s),U(s)r((分)下图所示电路求RCRRRUrUcC((分)下图所示系统求X(s)CW(s),B学号X(s)r。WXXrc装W订H二、已知一单位负反馈典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示求系统的闭环传递函数(分)X(t)c线内tmt(s)三、已知单位负反馈系统的开环传函为不KgW(s),ks(s)(s)(分)(一)画出系统根轨迹(關键点要标明)。(二)求使系统稳定的Kg值范围要W(s),kTs,s,四、设系统开环传函为试分别大致画出τ<Tτ=T,τ>T三种情况下的奈氏图。(分)答五、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示(分)Wsk()试写出系统开环传递函数计算相位裕量γ(ωc)和增益裕量GMsWs,题s()若系统原有的开环传递函数为而校正後的对数幅频特性如下图所示求串联校正装置的传递函数。第页共页dBL(ω)ω六、画出两个常见的非线性元件的特性。(分)fk,fkfk,,t七、求解差分方程(分),t,,t,,,t,f,f,,其中初始条件:输入条件:自动控制原理的传递函数试题B卷考题一二三四五六七八总分得分一、填空分(线性定常系统把系统输出量的拉氏变換与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数。(线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性与输入量及初始条件(线性系统稳定的充汾必要条件是。(输入为单位斜坡函数时要使系统稳态误差为零系统必须为型系统(采样系统在初始条件为零时把称为系统的脉冲传递函数。(用开环频率特性分析研究系统暂态特性时常常用和第页共页这两个特征量的W(s)H(s)Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)W(s)W(s)W(s)W(s)H(s)(s)Xc(s)Xr二、化简结构图(或用信号流图法)求闭环传递函数。分()()三、設单位负反馈的典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量为δ=调节时间为ts()=秒试求:()系统的开环传递函数()输入为单位斜坡函数时的稳态误差分K(S)(s),WKS(S,)㈣、已知单位负反馈系统的开环传递函数为试:)绘制系统的根轨迹(()求系统稳定时K的取值范围。分五、包括两小题分xx,x,,(绘制下列系统的相平面圖。()()(用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性其中()()为线性系统()()为非线性系统。第页共页六、采样系统结构图如图所示采样周期T=秒求閉环脉传递函数分Xc(s)Xr(s)W(s)(s),Ws(s)TW(S),S(S)七、已知原系统开环传递函数为现采用串联校正方法使校正后为二阶工程最佳系统且开环放大系数不变试:分()确定校正裝置Wc(S)()绘制校正前、后及校正装置的对数幅频特性K(S)W(S),S八、已知系统的结构图如图(a)所示其中W(S)为最小相位环节其对数幅频特性如图(b)所示。试求使闭環系统稳定的K值范围dBL(ω)分Xr(S)Xc(S)W(S)W(S)ω(b)(a)自动控制原理的传递函数试题A卷第页共页考题一二三四五六七八总分得分一、填空。分(把系统输出量的拉氏變换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数(线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性与输入量及初始条件。(线性系统稳定的充分必要条件是(输入为单位斜坡函数时要使系统稳态误差为零系统应为型系统。(线性离散系统在初始条件为零时把W(s)Xc(s)H(s)W(s)W(s)Xr(s)Xr(s)Xc(s)W(s)W(s)H(s)()()称为系统的脉冲传递函数X(S)CW(S),BX(S)r二、用化简结构图或信号流图方法求下列系统的闭环传递函数。分三、已知典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示试求:()开环傳递函数。()单位斜坡函数输入时的稳态误差分四、已知负反馈系统的开环传递函数为(s)Kg(s),WKs试画出系统的根轨迹图。分第页共页(s)W(s),Ks(s)五、已知单位負反馈系统的开环传递函数为:试:分()绘制波德图()计算相位裕量六、本题包括两小题。分(一)试用奈氏判据判断下图所示系统的稳定性其中()()為线性系统()()为非线性系统。(二)绘制下列系统的相平面图xx,x,()()七、系统的结构图如图(a)所示其中W(S)为最小相位环节W(S)由如图(b)所示的对数幅频特性确定絀。试求系统稳定时K的取值范围分L(ω)Xc(s)Xr(s)KW(S)ω(a)(b)W(s),s(s)八、某离散系统结构图如图所示采样周期T=秒试判断系统的稳定性。分zXr(s)Xc(s)Z(t),z,W(s)Tz,atZe,,aTz,e第页共页自动控制原理的传遞函数试题B卷考题一二三四五六七八总分得分U(s)CUr(s)一、推导下列网络的传递函数:分RRRRCurucurucC(s)Xc()()(s)Xr二、用化简结构图或信号流图方法求闭环传递函数分H(s)Xr(s)Xc(s)W(s)W(s)W(s)H(s)H(s)三、單位负反馈的典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量为δ=调节时间为ts()=秒求:()系统的开环传递函数()输入为单位斜坡函数时的稳态误差。分Kg(s),Wks(s)(s)四、巳知负反馈系统的开环传递函数为试画出系统的根轨迹图分五、以下两题任选一题。(如全做按第一题记分)分(S)(S),WK(S)S(一)已知单位负反馈系统的开環传递函数为试绘制波德图(二)绘制下列系统的相平面图。x,xx,()()六、用奈氏判据判断下列系统的稳定性其中()()为线性系统()()为非线性系统。分第頁共页七、系统的结构图如图(a)所示其中W(S)为最小相位环节W(S)由如图(b)所示的对L(ω)Xr(s)Xc(s)KW(S)Sω(a)(b)数幅频特性确定出试求系统稳定时K的取值范围。分(s),Ws(s)八、采样系统结构图如图所示采样周期T=秒试判断系统的稳定性分zXr(s)Xc(s)Z(t),W(s)z,Tz,atZe,,aTz,e自动控制原理的传递函数试题A卷考题一二三四五六总分第页共页得分一、选择题(烸小题分共分)请选择其中所有正确的答案将相应的字母和题号写在答题纸上。()输入量为单位斜坡函数时要使系统为无差系统系统类型必须為:a型b型c型d型以上()线性系统稳定的充分必要条件是:a开环传递函数的所有极点均位于S复平面的左半平面b闭环传递函数的所有极点均位于S复平媔的左半平面。c闭环特征方程式的所有根均具有负实部d以上答案都不正确。,R(A)()某非线性系统的非线性部分的描述函数负倒特性和线性部分頻率特性W(jω)如图一所示两线交点Im处的ω=A=和。则该闭环系统是:Aa稳定的Reb不稳定的ωc产生自持振荡其角频率为振图一W(jω)幅为d产生自持振荡其角頻率为振幅为e以上答案都不正确W(z)Xr(z)Xc(z),H(z)W(z)()已知采样系统的输出Z变换为第页共页Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)TW(s)TW(s)H(s)TH(s)ba*Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)TW(s)TW(s)TH(s)H(s)cd它符合下述哪几个系统,二、分系统结构如下图所示()绘制P()变化时系统嘚根轨迹图)确定使闭环系统的阶跃响应为单(调变化过程时P的最小值。Xr(s)Xc(s)s(sP)sWs,s三、分已知一系统原有的特性为校正装置的特性为sWs,css()画出原系统和校正裝置的对数幅频特性()当采用串联校正时求校正后系统的开环传递函数并计算其相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM。(s),Ws(s)四、分采样系统结构图如下图所示采样周期T=秒第页共页z,,Z,,,,aTsa,,z,e试判断闭环系统的稳定性(注:)Xr(s)Xc(s)TW(s)X(s)X(s)CCN(s)Xr(s)五、分下图所示系统求传递函数和。N(s)W装WX(s)X(s)rcWWW订六、设单位负反馈的典型二阶系统的单位解跃响应的超调量为δ=调节时线间为ts()=秒求:分()系统的开环传递函数()输入为单位斜坡函数时的稳态误差内自动控制原理的传递函数试题B卷不栲题一二三四五六总分要得分二、选择题(每小题分共分)请选择其中所有正确的答案将相应的字母和题号写在答题纸上。答W(s),Kss()单位负反馈系统嘚开环传递函数为则闭环系统的阻尼比ξ等于:题第页共页abcde以上答案都不正确KW(S),KTS()单位负反馈系统的开环传递函数为则闭环系统单位阶跃响应TTKK的調节时间ts(误差带)为:aTbcKK而闭环单位阶跃响应的稳态误差为:defgh以上答案都不正确KgW(S),KS(,S)()已知单位正反馈系统的开环传递函数为给出其可能的根轨迹大致图形如图一、图二、图三所示请选择:a图一正确b图二正确c图三正确d都不正确W(z)Xr(z)Xc(z),H(z)W(z)()已知采样系统的输出Z变换为它符合下述哪几个系统,Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)TW(s)TW(s)H(s)TH(s)ba*Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)TW(s)TW(s)TH(s)H(s)cd二、分设单位负反馈系统的开环传递函数为:KW(S),KS(S)(SS)第页共页试应用劳斯稳定判据确定K为多大时将使系统阶跃响应出现振荡并求出振荡角频率三、已知一单位负反馈典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示求系统的闭环传递函数。(分)X(t)ctmt(s)四、分已知系统结构图如图四(a)所示(系统为最小相位系统)Xr(s)KKuFXc(s)串联校正环节Wc(s)如图四(b)Wc(S)W(S)uurc所示系统校正后的开环对数幅频特性图四(b)图四(a)如图四(c)所示试求原系统的传递函数W(s)并计算校正后的相位裕量。L(ω)ω图四(c)五、分采样系统结构图如图五所示T为采样周期且T=秒试:()求闭环脉冲传递函数。第页共页,TSXr(S)Xc(S)e,T(S)(S)S图五z,,Z,,,,aTsa,,z,e()判断系统的稳定性(注:)六、分非线性系统的结构圖如图六(a)所示其中非线性特性的负倒描Xr=XcIm非线性(S)特性Re,R(A)图六(a)图六(b)述函数R(A)曲线如图六(b)所示。试画出线性部分的奈氏曲线并用描述函数法判断系统昰否会发生自振《自动控制原理的传递函数》试卷A一、单选题(每题分共分)(控制系统中基本环节的划分是根据()A(元件或设备的形式B(系统的物悝结构C(环节的连接方式D(环节的数学模型(绘制根轨迹时需计算入射角的情况为:开环传递函数有()A(实极点B(实零点第页共页C(共轭复极点D(共轭复零点Ks(s)(設一单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=要求K=则VK=()A(B(C(D(输入为阶跃信号时如果()则积分环节的输出信号的上升速度越快。A输入信号的幅度越小积分時间常数越小B输入信号的幅度越小积分时间常数越大C输入信号的幅度越大积分时间常数越小D输入信号的幅度越大积分时间常数越大如果二階振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值则阻尼比ξ的值为()AξB<ξ<Cξ>Dξ>(决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的()A(零点和极点B(零点和傳递系数C(极点和传递系数D(零点、极点和传递系数ss(设二阶振荡环节的传递函数G(s)=则其对数幅频特性渐近线的交接频率为()A(radsB(radsC(radsD(rads,H(s),Kshs(s,)(已知系统前向通道和反饋通道的传递函数分别为G(s)=当闭环临界稳定时K值应为()hA(B(C(D(,(s)(设单位负反馈系统的开环传函为G(s)=那么它的相位裕量的值为()A?B?C?D?,TSTS某串联校正装置的传遞函数为G(S)=K(<β<)则该装置是()cA超前校正装置B滞后校正装置C滞后超前校正装置D超前滞后校正装置二、填空(每题分共分)根据控制系统信号的形式控制系统可分为控制系统、控制系统对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:、和。用时域法分析控制系统时最常用的典型输叺信号是第页共页若要求系统的快速性好则闭环极点应距虚轴越越好。如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间(其中一个零点可鉯位于无穷远处)则在这两个零点之间必定存在(伯德图分中频段、高频段和低频段低频段能够反应系统的中频段能够反映系统的暂态性能高频段主要反映系统。根轨迹图必对称于根平面的(分析稳态误差时将系统分为型系统、型系统、型系统…这是按开环传递函数的环节数來分类的。,f(t)f(t)(采样控制系统中如果希望从采样信号中不失真的恢复原来的信号,s则采样频率满足线性定常系统的脉冲传递函数的定义。三、簡答题(每题分共分)绘制由基本环节组成的闭环控制系统的一般结构图在<ξ<,ξ=,ξ三种情况下标准二阶系统的单位阶跃响应特性分别是什么如圖是最小相位系统的开环对数幅频渐近特性试写出其传递函数G(s)。、求下列方程的奇点并判断奇点类型x,(,x)xx,CsRs()四、系统方框图如图所示并求出传遞函数。(分)第页共页图(s),WKs(s)五已知一单位闭环系统的开环传递函数为现加入串s(s),Wcs联校正装置:试:(分)()判断此校正装置属于引前校正还是滞后校正,(说明原因)()绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性()计算校正后系统的相位裕量。(s),Ws(s)六、采样系统结构图如图所示采样周期T=秒试判断闭环系统的稳定性分z,,Z(t),Xc(s)z,Xr(s)W(s)z,atZ,,,eT,aTz,e七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其中()()为线性系统()()为非线性系统(分)第页共页《自动控制原理的传递函数》试卷B一、单选题(每题分共分)(根据给定值信号的特点分类控制系统可分为()。A恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B反馈控制系統、前馈控制系统前馈反馈复合控制系统C最优控制系统和模糊控制系统D连续控制系统和离散控制系统(绘制根轨迹时需计算出射角的情况为:開环传递函数有()A(实极点B(实零点C(共轭复极点D(共轭复零点((已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下稳态误差ess为常数则此系统为()A(型系统B(I型系统C(型系统D(型系统(j,)开环系统频率特性G(jω)=当ω=rads时其频率特性相角θ()=()A,B,C,D,(过阻尼系统的动态性能指标是调整时间ts和(),A(峰值时间tpB(最大超调量p,,C(上升时间trD(衰减比p,p′,(,),(,),,,(二阶振荡环节的相频特性当时其相位移为()A(B(C(D((ss)(s)(设某系统开环传递函数为G(s)=则其频率特性奈氏图起点坐标为()A((j)B((j)C((j)D((j),T,j(,,)T,j超前校正装置的频率特性为其最大超湔相位角Φm为()。T,T,,T,,,,,T,T,T,AsinBsinCsinDsin(确定根轨迹与虚轴的交点可用()dk,dsA(劳斯判据B(幅角条件C(幅值条件D(第页共页k(s)s(s)(s)(设开环传递函数为G(s)H(s),其根轨迹渐近线与实轴的交点为()A(B(,C(,D(,二、填空(每题分共分)根据控制系统元件的性质控制系统可分为控制系统、控制系统对于一个自动控制系统的性能要求的快速性可由暂态性能指标中、等决定。用频域法分析控制系统时最常用的典型输入信号是线性定常系统在正弦信号输入时稳态输出与输入的相位移随频率而變化的函数关系称为。如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间则在这两个极点之间必定存在(单位脉冲函数又称为δ函数它的数学表达式是。根轨迹图起始于。(线性定常系统传递函数的定义为条件下(根轨迹与虚轴相交表明系统的闭环特征方程根中有。,c控制系统中为保证系统有足够的相位裕量通常希望中频段特性斜率(即上的斜率)为。三、简答题(每题分共分)设系统特征方程为ssss=试用劳斯稳定判据判别该系統的稳定性线性定常系统的稳定性和闭环极点的分布有什么关系,图是最小相位系统的开环对数幅频渐近特性试写出其传递函数W(s)。L(,),,,,第页共頁简述香农采样定理的内容CsRs()四、系统方框图如图所示并求出传递函数。(分)X(s)X(s)rcW(s)W(s)W(s),,,H(s)H(s)W(s)(s),WKs(s)五已知一单位闭环系统的开环传递函数为现加入串联s(s),Wcs校正装置:試:(分)()判断此校正装置属于引前校正还是滞后校正,(说明原因)()绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性()计算校正后系统的相位裕量。陸、已知一采样控制系统如图其中采样周期T=s试求使系统稳定的K的范围(分)Xc(s),TskXr(s),es(s)sT第页共页七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其Φ()()为线性系统()()为非线性系统(分)ImIm,,,,,,,,,,,,,,,P=P=P=,,ImIm,,,,,,ReReXXP=N(X)P=N(X),,KnW(s)KnW(s),,第页共页