大學《自動控制原理》試題及答案(八)

大學《自動控制原理》試題及答案一、填空題 （每空1分，共10分）線性系統(tǒng)在零初始條件下 的拉氏變換之比，稱該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，完全由系統(tǒng)的 決定，而與外界作用信號的形式無關。系統(tǒng)特征方程的根具有一個正根或復根有負實部時，該系統(tǒng)為 。系統(tǒng)輸出超過穩(wěn)態(tài)值達到第一個峰值所需的時間為 。由傳遞函數(shù)怎樣得到系統(tǒng)的頻率特性 。積分環(huán)節(jié)的頻率特性為 。純遲延環(huán)節(jié)的頻率特性為 8.G（s）=1+Ts的幅頻特性為 。高階系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間跟 有關。幅頻特性最大值與零頻幅值之比為 。二．試求下圖的傳遞函數(shù)(7分)HH2G4R--+CG1-G2G3H1R1u1(t)i1R1u1(t)i1(t)ui(t)i2(t)C1C2uc(t)四． 已知系統(tǒng)的單位階躍響應為xe4t+0.8e9t試求1）閉環(huán)傳遞函數(shù)；系統(tǒng)的阻尼比ξ和無阻尼自然振蕩頻率ωn；系統(tǒng)的超調(diào)量σp

和調(diào)節(jié)時間t。 (13分)s五．在系統(tǒng)的特征式為A（s）=s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0，試求系統(tǒng)的特征根。(8分)六.最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖所示。試求開環(huán)傳遞函數(shù)和相位裕量γ(14分)L(w)L(w)-40db/dec100-20db/decw1 8-40七設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s) K 要求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤s(s1)(0.25s1)。差系數(shù)Ｋ≥5,相角裕度υ≥４０，v采用串聯(lián)滯后校正，試確定校正裝置的傳遞函數(shù)。(15分)八．已知F(z) z(z0.5)(z2

求z的反變換。(8分)九、系統(tǒng)方框圖如下圖，求當閉環(huán)極點為s1

31jK,K值；31R(s)KC(s)-s21+K1sR(s)KC(s)-s21+K1s

（15一、填空輸出量與輸入量結構及參數(shù)不穩(wěn)定系統(tǒng)峰值時間將傳遞函數(shù)中的s變?yōu)?6．j

自動控制原理試卷8答案

（每空1分，共10分）7. ejT112T2相角裕量和剪切頻率7分）c G(G2G3

G)4

（7分）R 1GGH1 2 2(GG2

G)(G4

H)1三．(10分)1I(s)=[U(s)-U(s)]1 1 R11

（1分）U (s)=[I(s)-I (s)]1 1 2 Cs11I (s)=[U(s)-U (s)]2 1 c R2

（1分）（1分）1U(s)=I (s)c 2 Cs2

（1分）Xi（s））1R1U（s）111R21X（s）0CS1C2S（6分）四．(13分)G(s) 36

（5分）ωn

s213s36

（2分）2ξω=13nξ=1.08б=0pts=2T=1/3五．(8分)s4+6s2+8=(s2+4)(s2+2)=0;2s=±j2,s=±j21,2 3,4s=-1±j(2分)5，6六．(14分)1.79(ss2(0.125s1)1800()；c 1.79；c()180arctan arctan0.12500c80 180 arctac1.79arctan0.c200=1800-1800+60.50-12.50=480。七．(15分)Kv=K=5

（2分）（2分）（1分）（1分）（4分）（2分）（2分）（5分）（3分）（3分）（3分）（3分）5c5

2.24rad/s

（4分）ω,=0.52dad/s β=0.1 T=77cG17.7sc 177s

（4分）（4分） 八．(8 f(kT)40.5k12k

（8分）（15分）[解]3（1） 特征方程為s2+K1Ks+K=03

（1分）當閉環(huán)極點為s1

j時的系統(tǒng)特征方程為(s+1)2+3=0 => s2+2s+4=0 （2分）兩方程聯(lián)立

KK2 K 1

0.5K

K4K0.5s)

（2分）系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(ss2

（2分）0.5K(s2)等效根軌跡方程為s2

1

（1分）jjω-j2-2圖2K由0→+∞變化時為一般根軌跡1）開環(huán)零點-z1=-2，開環(huán)極點-p1,2=0實軸上的根軌跡在區(qū)間(,2?；睾宵cQ(s)’P(s)-P(s)’