山東建筑自動(dòng)控制理論期末考試復(fù)習(xí)題

自動(dòng)控制理論

2.組卷原則（4-5種題型）：?jiǎn)芜x題10題，每題2分；填空

題10題，每題1分；簡(jiǎn)答題5題，每題5分；計(jì)算題3題,

每題10分；綜合分析題1題，每題15分；共計(jì)100分。

3.題目難度：1-3級(jí)由易到難。

4.實(shí)名申請(qǐng)加QQ群“985386516”成人教育題庫建設(shè)群

一、單選題

1、串聯(lián)滯后校正是利用（B）,使得系統(tǒng)截止頻率下降，從

而獲得足夠的相角裕度。

A.校正本身的超前相角B.校正本身的高頻幅值衰減

C.校正本身的超前相角和幅值衰減D.校正富裕的穩(wěn)態(tài)性能

2、單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)奈氏圖如圖所示，右半平面開環(huán)極

點(diǎn)數(shù)p=0,則系統(tǒng)（A）ot

A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定一

C.臨界穩(wěn)定D.不能確定其穩(wěn)定性

3、系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)越靠近虛軸，則該系統(tǒng)（）。

A.準(zhǔn)確度越高B.準(zhǔn)確度越低

C.響應(yīng)速度越快D.響應(yīng)速度越慢

50

4、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳函（2R1XS+5）,則系統(tǒng)的開環(huán)增益為（B）。

A.50B.10

C.25D.100

5、下列系統(tǒng)屬于不穩(wěn)定系統(tǒng)的是()。

A.閉環(huán)極點(diǎn)為s=-l±j2的系統(tǒng)

B.閉環(huán)特征方程為?+2s+l=0的系統(tǒng)

C.單位階躍響應(yīng)為c(t)=1+20(e'e』)的系統(tǒng)

D.閉環(huán)極點(diǎn)全部落在左半平面的系統(tǒng)

6、已知某些系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，屬于最小相位系統(tǒng)

的是(B)o

AK(2-s)BK(s+1)cK口K(1-s)

S(S+1)、S(S4-5)、s(52—s+l)'5(2-5)

7、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點(diǎn)正確的是(C)o

A、線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的

各項(xiàng)系數(shù)都為正數(shù)；

B、無論是開環(huán)極點(diǎn)或是閉環(huán)極點(diǎn)處于右半S平面，系統(tǒng)不

穩(wěn)定；

C、如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項(xiàng)系數(shù)為負(fù)數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)

定；

D、當(dāng)系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于1時(shí)，系統(tǒng)不

穩(wěn)定。

8、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)越靠近5平面原點(diǎn)，則(D)o

A、準(zhǔn)確度越高B、準(zhǔn)確度越低

C、響應(yīng)速度越快D、響應(yīng)速度越慢

9、關(guān)于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù)F(s)=1+G(s)H(s),錯(cuò)誤

的說法是(A)o

A、F(s)的零點(diǎn)就是開環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)

B、F(s)的極點(diǎn)就是開環(huán)傳遞函數(shù)的吸點(diǎn)

C、F(s)的零點(diǎn)數(shù)與極點(diǎn)數(shù)相同

D、F(s)的零點(diǎn)就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)

10、若兩個(gè)系統(tǒng)的根軌跡相同，則有相同的(B)o

A、閉環(huán)零點(diǎn)和極點(diǎn)B、開環(huán)零點(diǎn)

C、閉環(huán)極點(diǎn)D、階躍響應(yīng)

二、填空題

1、根軌跡起始于(開環(huán)極點(diǎn))。

2、根軌跡終止于(開環(huán)零點(diǎn))。

3、兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為Gi(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連

接，其等效傳遞函數(shù)為G(s),則G⑸為(GI(S)+G2(S))

(用Gi(s)與G2(S)表示)。

4、兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為Gi(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以串聯(lián)方式連

接，其等效傳遞函數(shù)為G(s),則G(s)為(GI(S)G2(S))

(用G]⑸與G2(S)表示)。

5、求傳遞函數(shù)要求在初始條件為(零)。

6、傳遞函數(shù)線性定?？刂葡到y(tǒng)的輸出與輸入的(拉氏變換)

之比。

7、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為當(dāng)山，則其開環(huán)幅頻特性為

S2(TSI1)

饋控制等。

4、連續(xù)系統(tǒng)或離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是什么？

答:連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)極點(diǎn)都落在左半平

面；離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是特征方程的根都在z平

面以原點(diǎn)為圓心的單位圓內(nèi)。

5、什么是穩(wěn)態(tài)誤差？

答：

五、計(jì)算題

1、試建立如圖所示電路的動(dòng)態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。

答：建立電路的動(dòng)態(tài)微分方程

Uj(t)-Uo⑴+「dU⑴-u0(t)]Uo(t)

根據(jù)KCL有=

R]dt&

即叫/?｛四幽+(%+凡)u0(t)=《凡C四史+七巴⑴

dt'_di

對(duì)微分方程進(jìn)行拉氏變換得

RM2csU()(s)+(R1+/?2)U0(5)=H&CsUG)+RM(s)

得傳遞函數(shù);劇流

2、寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

答:

3、設(shè)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)①⑸=黑=12s2+LTS+J試求：

工=0.2,T=0.08s及工=0.8,T=0.08s時(shí)單位階躍響應(yīng)

的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間及峰值時(shí)間，并說明Z對(duì)系統(tǒng)的影響。

。％=e-芯=eC2”/W=52.7%

答:當(dāng)仁小，44T4x0.08,z

tr=-----=——=----------=1.05

物J0.2

Ji71冗TTTXO.08八”

t,.=—=-----.=/=/=0.26s

5叫屏下V1-0.22

0%=產(chǎn)值=e小小5鏟二］.5%

當(dāng)晨黑時(shí)」44T4x0.08八，

1,=-----=—=----------=0.4s

M40.8

717t7VT4X0.08八八

t=—=——.=/=/=0.42s

g①小一3Vi-o.82

⑴系統(tǒng)超調(diào)＜7%只與阻尼系數(shù)4有關(guān)，而與時(shí)間常數(shù)7無關(guān),

4增大，超調(diào)。％減??；

⑵當(dāng)時(shí)間常數(shù)T一定，阻尼系數(shù)4增大，調(diào)整時(shí)間。減小，即

暫態(tài)過程縮短；峰值時(shí)間增加，即初始響應(yīng)速度變慢；

五、分析綜合題

1、某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線Lo(3)如圖5

所示：

圖3對(duì)數(shù)幅頻特性曲線

1、寫出該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù);

2、寫出該系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性、開環(huán)幅頻特性及開環(huán)相頻

特性。

解：1、從開環(huán)波特圖可知，原系統(tǒng)具有比例環(huán)節(jié)、一個(gè)積

分環(huán)節(jié)、