自动控制原理试题5及答案.doc

模拟试题（五）

课程 自动控制原理
考生班级

学　号

姓　名

一、 单选题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，将其相应字母写入题干的○内，每小题2分，共20分）
１．采用负反馈形式连接后
A. 一定能使闭环系统稳定； B. 系统动态性能一定会提高；
C. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能；
D. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除。
2. 关于系统传递函数，以下说法不正确的是
A. 与相应s平面零极点分布图等价； B. 与扰动作用下输出的幅值无关。
C. 是在零初始条件下定义的； D. 只适合于描述线性定常系统；
3．系统特征方程为 ，则系统
A. 稳定； B.右半平面闭环极点数；
C. 临界稳定； D. 型别。
4．系统在作用下的稳态误差，说明
A. 系统不稳定； 　 B. 型别；
C. 闭环传递函数中有一个积分环节； D. 输入幅值过大。
5. 对于以下情况应绘制0°根轨迹的是
A. 主反馈口符号为“+”； B. 根轨迹方程（标准形式）为；
C. 非单位反馈系统； 　 D. 除外的其他参数变化时。
6．非最小相角系统
A. 闭环相频的绝对值非最小； B. 对应要绘制0°根轨迹；
C. 开环一定不稳定； D. 一定是条件稳定的。
7．对于单位反馈的最小相角系统，依据三频段理论可得出以下结论
A. 可以比较闭环系统性能的优劣；
B. 以-20dB/dec穿越0dB线，系统就能稳定；
C. 高频段越低，系统抗干扰的能力越强；
D. 低频段足够高，就能充分小。
8．频域串联校正方法一般适用于
A. 单位反馈的非最小相角系统； B. 线性定常系统；
C. 稳定的非单位反馈系统； D.单位反馈的最小相角系统 。
9．离散系统差分方程

则脉冲传递函数为
A．；　B．；　C．；　D．。
10. 适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是
A. 非线性特性具有偶对称性； B. 非线性特性正弦响应中的基波分量幅值占优；
C. 必须是二阶的； D. 必须是串联形式连结的。

二．（20分）系统结构图如图1所示
（1） 写出闭环传递函数表达式；
（2） 要使系统满足条件：,,
试确定相应的参数和；
（3） 求此时系统的动态性能指标（）；
（4） 时，求系统的稳态误差；
（5） 确定，使干扰对系统输出无影响。
三．（15分）单位反馈系统的开环传递函数为
（1） 绘制时的系统根轨迹（确定渐近线，分离点，与虚轴交点）；
（2） 确定使系统满足的开环增益的取值范围；
（3） 定性分析在范围内，增大时，以及作用下的变化趋势（增加/减小/不变）。

四．（15分）离散系统结构图如图2所示，采样周期。

（1） 写出系统开环脉冲传递函数；
（2） 确定使系统稳定的值范围；
（3） 取，计算作用时系统的稳态误差。
注：z变换表 ； ； 。
五．（15分）单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线如图3所示，采用串联校正，校正装置的传递函数

（1） 写出校正前系统的传递函数；
（2） 在图3中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线；
（3） 求校正后系统的截止频率和相角裕度。
六．（15分）非线性系统结构图如图4所示，，。

（1） 时，确定系统受扰后最终的运动形式（稳定/自振/发散）；
（2） 时，要在系统输出端产生一个振幅的近似正弦信号，试确定参数和相应的频率；
定性分析当延迟环节系数增大时，自振参数（）变化的趋势（增加/不变/减小）。

答案

一．单选题（每小题2分，共20分）

（1）C; （2）A; （3）C; （4）B; （5）B;

（6）D; （7）A ; （8）D; （9）C; （10）B;

二．（共20分）
解
（1）（4分）
（2）（4分）
（3）（4分）

（4）（4分）

（5）（4分）令：
得：

三．（共15分）
解
（1） 绘制根轨迹 （9分）

① 渐近线：
② 分离点：
解出：

③ 与虚轴交点：

绘制根轨迹如右图所示。
（2）（3分）依题有： 即：
（3）（3分）依根轨迹，时，
四．（共15分）
解
（1）（5分）
（2）（5分） =0

综合之：
（3）（5分）

五．（共15分）
解
（1）（3分）
（2）（9分） ，见下图。

（3）（3分）依图

六．（共15分）
解
（1） （3分） 绘 和曲线，可见系统最终一定自振。
（2） （7分）

（3） （5分） 依图：