5674535044浙江工業(yè)大學《自控》期末試題及解答12考研復習資料

1、浙江工業(yè)大學2011/2012（1）期終考試自動控制原理試題課程 自動控制原理 姓名 班級 學號 題序簡答題填空題9101112總評計分第一部分 簡答題（共4題，每題4分，共16分。答題必須簡明扼要。）1 從控制的觀點分析飛機在氣流中能保持預定航向行駛的原因。飛行控制系統(tǒng)是采用反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，對于外部的擾動有一定的抑制能力。氣流相當于對于系統(tǒng)的擾動。在擾動作用下，閉環(huán)反饋系統(tǒng)能夠保持原來的性能。2 列舉控制理論中的幾種數(shù)學模型。（4種以上）（1）傳遞函數(shù)，（2）微分方程，（3）結構框圖，（4）頻率特性，（5）狀態(tài)模型。3 簡述滯后串聯(lián)校正改善系統(tǒng)性能的原因。（1）降低截止頻率，有助于增加相

2、位裕度；（2）降低高頻增益，有助于抑制高頻擾動和噪聲；（3）在不太影響暫態(tài)性能情況下，可以提高增益減低穩(wěn)態(tài)誤差。4 如何測量得到一個含積分環(huán)節(jié)（例如，）的頻率特性？構成一個穩(wěn)定的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在閉環(huán)系統(tǒng)中分別測量環(huán)節(jié)的輸入和輸出處信號，而獲得頻率特性。第二部分 填空題（共20分。）5 圖示閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時參數(shù)的取值范圍為 。（5分）第5題圖6 零初始條件下，某系統(tǒng)在單位脈沖作用下的響應為，該系統(tǒng)的輸入輸出間的傳遞函數(shù)為 ，該系統(tǒng)輸入與輸出間的微分方程為 。（每空2分）7 已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為， 在單位階躍、單位斜坡、單位加速度作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分別為 0 ， 1/k ， 無窮大

3、。（每空2分）8 某離散系統(tǒng)及初始狀態(tài)如下：則該離散系統(tǒng)在初始狀態(tài)作用下的系統(tǒng)輸出響應y(k)為： 。（5分）第三部分 計算分析和證明題（共4題，共64分。要求寫出詳細的解答步驟。）9 已知描述某控制系統(tǒng)的運動方程組如下：其中，為輸入量，為輸出量；為系統(tǒng)的擾動信號。為控制系統(tǒng)的中間變量，為常量，為時間常數(shù)。試畫出該系統(tǒng)的結構框圖，并求傳遞函數(shù)。（本題滿分 18分 ）10 圖示為采用速度反饋控制的系統(tǒng)（），試分析速度反饋對整個系統(tǒng)性能的影響。（本題滿分 16分 ）第10題圖校正后，系統(tǒng)的開環(huán)（內環(huán)的閉環(huán)）傳遞函數(shù)為與原有系統(tǒng)相比較，誤差系數(shù)有所減小。這增大了穩(wěn)態(tài)誤差，因而降低了系統(tǒng)的精度。速度反

4、饋同樣可以增大系統(tǒng)的阻尼比,從而可以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，但不改變無阻尼振蕩頻率。11 某系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的漸近線和開環(huán)相頻特性曲線如圖所示。（1）求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。（有關的數(shù)據(jù)和斜率請在圖中讀出）（10分）（2）判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并說明原因。（5分）（1） 根據(jù)幅頻特性漸進線的斜率特點，確定系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的結構為， 參數(shù)根據(jù)幅頻特性漸進線的轉折頻率得到;所以。 根據(jù)頻率w=0.01處對應的幅值為60db,得到k=10. （2） 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，因為根據(jù)系統(tǒng)的bode圖，系統(tǒng)有一定的相位裕度和幅值裕度。 第11題圖12 某離散控制系統(tǒng)如圖所示。采樣周期t=4時，在實驗中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的輸出端信號在示波器上顯示振蕩并發(fā)散。請分析原因。(15分)第12題圖本題即為分析閉環(huán)離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)的開環(huán)z傳遞函數(shù)w(z)為：因而當t=4時，系統(tǒng)的開環(huán)z傳遞函數(shù)。 閉環(huán)z傳遞函數(shù)為：