自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)模擬試題標(biāo)準(zhǔn)答案1

1、自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)模擬試題標(biāo)準(zhǔn)答案一 單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1下列系統(tǒng)中屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是： 【 D 】A.電爐箱恒溫控制系統(tǒng) B.雷達(dá)跟蹤系統(tǒng) C.水位控制系統(tǒng) D.普通數(shù)控加工系統(tǒng)2函數(shù)的拉氏變換式為： 【 A 】A. B. C. D. 3某單位負(fù)反饋系統(tǒng)在單位階躍信號(hào)作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，則： 【 B 】 A.意味著該系統(tǒng)是一個(gè)0型系統(tǒng) B.意味著該系統(tǒng)的輸出信號(hào)的穩(wěn)態(tài)值為1 C.意味著該系統(tǒng)沒有輸出信號(hào) D.意味著該系統(tǒng)具有比較高的開環(huán)增益4下列說法正確的是： 【 C 】A.閉環(huán)極點(diǎn)反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性 B.閉環(huán)極點(diǎn)反映了系統(tǒng)的輸入特性 C.閉環(huán)極點(diǎn)反映

2、了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 D.閉環(huán)極點(diǎn)反映了系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性5當(dāng)時(shí)比例微分環(huán)節(jié)的相位是： 【 A 】A. B. C. D.6已知某閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則當(dāng)時(shí)，該系統(tǒng)的Nyquist曲線的相位角 【 B 】A. B. C. D. 7已知某環(huán)節(jié)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該環(huán)節(jié)在Bode圖上，其幅頻特性曲線穿越線的頻率為： 【 C 】A. B. C. D. 8函數(shù)的拉氏變換式為： 【 B 】A. B. C. D. 9兩個(gè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其前向通道的傳遞函數(shù)分別為和，則其相應(yīng)的穿越頻率和滿足： 【 C 】 A. B. C. D. 10某放大器的增益為-20dB，則該放大器的輸出信號(hào)為輸入信號(hào)的： 【 C 】A

3、. B. C. D. 二 填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）11一階系統(tǒng)在單位斜坡信號(hào)作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為 T 。12一個(gè)反饋系統(tǒng)的特征方程為，若要系統(tǒng)產(chǎn)生臨界振蕩，則 的取值應(yīng)為 K=0 。13慣性環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是 當(dāng)輸入量發(fā)生變化時(shí)，輸出量不能突變，只能按指數(shù)規(guī)律逐漸變化 。14已知某校正裝置的傳遞函數(shù)為（），若要將此裝置作為滯后校正裝置來用則該裝置應(yīng)滿足 1 。（、）15已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則當(dāng)時(shí)其對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的斜率為 -180 。三 簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）16什么是自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正？答：增添一些裝置和元件，人為地改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性

4、能，使之滿足所要求的性能指標(biāo)，這種方法就稱之為自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正。17簡述相頻特性的物理意義。答：相頻特性的物理意義是：它描述了自動(dòng)控制系統(tǒng)在不同正弦頻率作用下其輸出相位和輸入相位之間的相位差。 18對(duì)數(shù)幅頻特性中的分貝的概念是什么？答：對(duì)數(shù)幅頻特性中的分貝是指：自動(dòng)控制系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)幅值之比的常用對(duì)數(shù)單位。19奈氏穩(wěn)定性判據(jù)的實(shí)質(zhì)是什么？答：奈氏穩(wěn)定性判據(jù)的實(shí)質(zhì)是：它描述了系統(tǒng)在正反饋情況下，系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。四 作圖題（本大題1小題，共16分）20已知某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù), 在所給出的如圖4-1所示的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上做出該系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線，并判斷該閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖

5、4-1解：由于該開環(huán)傳遞函數(shù)中沒有積分環(huán)節(jié)（1分），所以有：（1分）求出轉(zhuǎn)折頻率 、和（6分）做出如圖4-1所示的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。（4分）求出穿越頻率：。（2分）求出相位穩(wěn)定裕量：（1分） 該系統(tǒng)穩(wěn)定（1分）五 計(jì)算題（本大題共2小題，第21小題8分，第22小題14分，共24分）21簡化如圖5-1所示的系統(tǒng)框圖，并求出該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。圖5-1解：合并并聯(lián)環(huán)：（2分）去掉局部反饋環(huán)：（2分）合并串聯(lián)環(huán)（2分）求出閉環(huán)傳遞函數(shù)（2分） 22已知負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，開環(huán)數(shù)幅頻特性漸近線穿越線時(shí)，試確定該系統(tǒng)的值。解：令（1分），可求得該開環(huán)傳遞函數(shù)的頻率特性為：（4分） 因此該系統(tǒng)的幅頻特性為：(3分)。 由當(dāng)時(shí)，開環(huán)數(shù)幅頻特性漸近線穿越線可知：（4分） 由此可知：（2分）六 綜合應(yīng)用（本大題1小題，共16分）23圖6-1所示的一個(gè)模擬電路系統(tǒng)，要求：（1）畫出該系統(tǒng)的組成框圖并標(biāo)明前向通道各環(huán)節(jié)及反饋通道環(huán)節(jié)的名稱。（2）求虛線框中所給出環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。圖6-1解：該系統(tǒng)的組成框圖如圖所示： 前向通道由：比例環(huán)節(jié)、比例微分環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)組成。（3分）反饋通道由比例環(huán)節(jié)所組成。（1分）如圖所示，將