華南理工大學(xué)2006年考研自動(dòng)控制原理試卷

第PAGE3第3頁(yè)413華南理工大學(xué)2006年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷（試卷上做答無(wú)效，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱(chēng)：自動(dòng)控制原理適用專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化機(jī)械電子工程機(jī)械設(shè)計(jì)及理論機(jī)械電子工程共 頁(yè)一、填空題（每空2分，共24分：在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，通過(guò)檢測(cè)元件將輸出量轉(zhuǎn)變成與給定信號(hào)進(jìn)行比較的號(hào)，這個(gè)信號(hào)稱(chēng)。若前向通道的傳遞函數(shù)為（s，反饋通道的傳遞函數(shù)為（，則開(kāi)環(huán)傳函數(shù)。齒輪副中，以主動(dòng)輪角速度為輸入，以被動(dòng)輪轉(zhuǎn)角為輸出，則這個(gè)裝置為 環(huán)節(jié)。K若環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為s為 。

，則其對(duì)數(shù)幅頻特性L（）在零分貝點(diǎn)處的頻率數(shù)值Bode圖中對(duì)數(shù)相頻特性圖上的線對(duì)應(yīng)于奈奎斯特圖中。自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)，一般都包含兩個(gè)分量，即一個(gè)是 ，另一個(gè)分量。函數(shù)f(t)=3e6t的拉氏變換式。積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)表達(dá)式為G（s）= 。在斜坡函數(shù)的輸入作用下型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。1

Ts1

，它的幅頻特性的數(shù)學(xué)式是 它的相頻特性的數(shù)學(xué)式。二、簡(jiǎn)答題：1、何謂自動(dòng)控制？開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制各具有什么樣的特點(diǎn)？（8分）2、什么叫傳遞函數(shù)？它有什么性質(zhì)？（8分）1所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)CsRs。（20分）R(s)+

-1 -

G21

H2

G3

C(s)+G(s)4圖1四、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。希望系統(tǒng)所有特征根位于s平面上s＝－2畫(huà)出特征根在s平面上的分布范圍（用陰影線表示。當(dāng)特征根處在陰影線范圍內(nèi)時(shí)，試求K的取值范圍。 （20分）R(s)

Ks1c

K

C(s)圖23)2時(shí)，試求當(dāng)Kf

0時(shí)，求系統(tǒng)的響應(yīng)ct，超調(diào)量%及調(diào)節(jié)時(shí)間t。s當(dāng)Kf

0時(shí)，若要使超調(diào)量%＝20％，試求

應(yīng)為多大？并求出此f時(shí)的調(diào)節(jié)時(shí)間ts

的值。比較上述兩種情況，說(shuō)明內(nèi)反饋

s（20）fR(s)

100-

0.5-

C(s)Ksf圖34所示。當(dāng)輸入信號(hào))，干擾信號(hào)n)時(shí)，求系統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)誤差ess。（15）R(s)

N(s)K K21

C(s)- s圖4七、某最小相角系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖5所示。要求：1）寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)（）利用相位裕量判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性；將其對(duì)數(shù)幅頻特性向右平移十倍頻程，試討論對(duì)系統(tǒng)性能的影響（15分）L()/dB20dB/dec200 0.1 c -40 10 -60圖5八、某系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如圖6校正后。求解：Gc(s)。確定校正后系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時(shí)的開(kāi)環(huán)增益值。當(dāng)開(kāi)環(huán)增益K＝1時(shí)，求校正后系統(tǒng)的相位裕量，幅