洛陽師院05-06第一學(xué)期自動(dòng)控制原理試卷(a)答案

1、自動(dòng)控制原理試卷a 答案共 3 頁第 1 頁洛陽師范學(xué)院20052006 學(xué)年第一學(xué)期期末考試參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 2002、2004 專升本 級 自動(dòng)控制原理試卷 a 一、填空題（每空1分，共 20分）1. 閉環(huán)控制； 開環(huán)控制；復(fù)合控制 2. 0( )stf t edt 3.比例微分控制； 測速反饋控制4. 10limsks或0lim( )( )ssgs hs 5. 按干擾補(bǔ)償；按指令信號補(bǔ)償 6. 分析法；綜合法7. ( )z et或0()kke ktz 8. 11；11zz 9. 串聯(lián)校正；反饋校正；前饋校正；復(fù)合校正10. 超前校正網(wǎng)絡(luò)；滯后校正網(wǎng)絡(luò)二、概念題（每

2、題3分，共 12分）1. 主導(dǎo)極點(diǎn)：對于高階系統(tǒng)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)極點(diǎn)（或一對復(fù)極點(diǎn)）離虛軸最近（且附近無零點(diǎn)存在），而其它極點(diǎn)與虛軸的距離都在此極點(diǎn)于虛軸距離的五倍以上，則可以認(rèn)為，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性由這個(gè)（或這對）極點(diǎn)來確定，其它極點(diǎn)的影響可忽略不計(jì)。這個(gè)（或這對）極點(diǎn)就稱為系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)。2.最小相角系統(tǒng)：如果一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半s平面無零點(diǎn)，則稱此系統(tǒng)為最小相角系統(tǒng)。3.采樣控制系統(tǒng)：對于一個(gè)離散系統(tǒng)，如果系統(tǒng)中的離散信號是脈沖序列形式，則稱此系統(tǒng)為采樣控制系統(tǒng)。4.能控性：如果用一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂菩盘?，在有限的時(shí)間間隔內(nèi)使得初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到任一終止?fàn)顟B(tài)，則這個(gè)系統(tǒng)稱作狀態(tài)能控的，

3、如果對任意初始狀態(tài)都能控，這個(gè)系統(tǒng)叫作狀態(tài)完全能控的。三、簡答題（每題5分，共 10分）1. 反饋控制原理： 在反饋控制系統(tǒng)中， 控制裝置對受控對象施加控制作用，而控制裝置接受的信號是被控量的反饋信號與給定值相比較產(chǎn)生的偏差，根據(jù)偏差值的大小產(chǎn)生控制作用，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。2. 連續(xù)控制系統(tǒng)采用的是模擬控制器，但是隨著控制系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，最優(yōu)性能控制的發(fā)展， 典型輸入信號不能滿足最優(yōu)控制的要求，必須采用復(fù)雜的輸入函數(shù)，這樣使得控制器的成本急劇上升。3 分同時(shí)在技術(shù)上很難行得通。1 分而采樣數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)可以很好的克服連續(xù)控制系統(tǒng)的這些缺點(diǎn)。1 分四、 論述題（ 8 分）1. 應(yīng)該從穩(wěn)定性、快速性、

4、準(zhǔn)確性這三個(gè)方面去評價(jià)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的優(yōu)略。2 分穩(wěn)定性是保證控制系統(tǒng)正常工作的先決條件。被控量偏離期望值后，經(jīng)過一段時(shí)間，能夠恢復(fù)到原來狀態(tài)，稱這樣的系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。1 分快速性反映了過渡過程時(shí)間的長短，當(dāng)然系統(tǒng)越快進(jìn)入穩(wěn)態(tài)越好。1 分準(zhǔn)確性反映了系統(tǒng)是否存在穩(wěn)態(tài)誤差以及穩(wěn)態(tài)誤差的大小，穩(wěn)態(tài)誤差越小越好，無差系統(tǒng)是最理想的。1 分系統(tǒng)三方面的性能是相互制約的。系統(tǒng)反應(yīng)速度快，很容易使其穩(wěn)定性變差；穩(wěn)定性好，則系統(tǒng)的快速性會受自動(dòng)控制原理試卷a 答案共 3 頁第 2 頁到制約，控制精度也會受到影響。如何解決好這些矛盾，應(yīng)該具體系統(tǒng)具體分析，因?yàn)椴煌到y(tǒng)對這三方面的要求是

5、不同的。3 分五、作圖題（每題7分，共 14分）1. 解： （1）開環(huán)零點(diǎn) z=-2.5 ，開環(huán)極點(diǎn)1p=0，2p=-5。分別標(biāo)在坐標(biāo)圖上。 1分（2）n=2，兩條根軌跡。分別起始于0、-5，終止于 -2.5 、無窮遠(yuǎn)處。 1分（3）根據(jù)根軌跡的繪制法則，根軌跡在實(shí)軸上。分別在區(qū)間（,5） ， （-2.5 ，0） 。 1分 4分2. 解： （1）k=0.004，20lgk=-2.4 ；1=0.1，2=1，3=5；1=0.5，2=0.4；1120 lg2=0，2120 lg2=1.94。 1 分（2）過點(diǎn)（ 1，-2.4 ）作 0db/十倍頻程直線；在轉(zhuǎn)折頻率1處作 20db/十倍頻程斜線；在轉(zhuǎn)折頻率2處作-20db/ 十倍頻程斜線；在轉(zhuǎn)折頻率3處作-60db/ 十倍頻程斜線。 1分（3）在轉(zhuǎn)折頻率3處修正。（4）當(dāng)在（0，）變化時(shí)，相頻特性在區(qū)間（0，-270）變化。 1分畫伯德圖不要求太精確，能畫出大致圖形，標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)即可。 4分自動(dòng)控制原理試卷a 答案共 3 頁第 3 頁六、1223()()1ggcsr sg g6 分七、計(jì)算題（共30分） 1.(1) =12.3, st=1.5s 4分 (2) 對于欠阻尼系統(tǒng)，越小，超調(diào)量越大。調(diào)節(jié)時(shí)間與、n的乘積成反比。 4分2. 列出勞斯表 4分k4/3 2分3. 首先判定系統(tǒng)穩(wěn)定 1分(a)