自控模拟考试题及答案 (5).docx

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1、西安电子科技大学网络与继续教育学院自动控制原理模拟考试题（五）（考试形式90分钟）题号一二三四五总分题分得分一、填空题（15分，每空1分）1按照输入信号的不同，控制系统分为、和2对于二阶系统而言，根据阻尼比的不同，二阶系统一般分为无阻尼、和 O 3分析系统性能的基本方法有、和。4频率分析法研究系统的特性，广泛用于工程实践，其描述系统稳定性的两个主要指标是 和 O5线性系统的基本控制规律分为、和 o二、简述题（25分）1、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图，试求对应的传递函数。（7分）2、设系统的开环传递函数为G （s）,该系统单位负反馈闭环系统的闭环传递函数、误差传递函数是什么？它们之间的关系

2、是什么？ （8分）3、某控制系统结构图，试确定使系统稳定的K值范围。（10分）三、某系统结构图如图所示。试求局部反馈加入前、后系统的静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数。（20分）四、某控制系统结构如图所示,尸/ KG( = 7(o?27+i)(o,5+i)K = 6 1s,求（15分）R($)_ E(s) G(S)C(S)D计算穿越频率，相位裕量和幅值裕量；L 0.4$+12）前向通路中串联超前校正网络G （S） =试计算相位裕量。C 0.08j + 1五、设单位反馈系统开环传递函数为G（S）=KX0.l3+1)(0.2y1)若要求校正后系统的静态速度误差系数Kv=30,相

3、角裕度 240 ,幅值裕度Lg210dB,截止频率不小于2.3 rads,试设计串联迟后校正装置。(25 分)模拟试题(五)参考答案一填空1定值控制系统伺服系统程序控制系统2欠阻尼过阻尼临界阻尼3时域分析方法根轨迹法频域分析方法4频率幅值裕度相角裕度5比例积分微分二、简述题K1、解：系统由一个比例环节和一个惯性环节组成。即G(S)= Tf+1由 201gK=20 得 K=I0；转角频率(=().5,得=2。所以 G(Q =12$ +12、解：闭环传递函数为：卜=.。1 + G(S)误差传递函数为：卜=Je 1 + G(S)二者之间的关系：r=-r =GWir bee3、解由结构图，系统开环传递

4、函数为：G(S) = K(4+2s+l)开环增益 Kk = K/4Qo+$ + 4)系统型别=3D(S) = q +$4 +4Q +4KS2 +2Ks + K=0劳斯表:S51S41S3-4(1-K)S2(15-16K)K、4(1-K)S 32K2 + 47K-16二 天一S0 K使系统稳定的K值范围是：42K4KKn K K 16/15 = 1.067= 0.536 r00.536 K 0.933。三、解局部反馈加入前，系统开环传递函数为10(2s+ 1)G(S) =s2(s+ 1)K =IimG(S)=8P ST8K = IimSG(S) = 8 v s0K =IimS2G(s) = 10 a s0局部反馈加入后，系统开环传递函数为102s+ 1 ?(r-l10(2s + l)G(S) = = 一一 一一一 一s + 20 S(S 2 + s + 20)+ (s + l)K =IimG(S) = Oo p s0K =IimSG(S)= 0.5 v s0K =IimsiG(S) = Oa s0四、解：1) G(S) = S SSJ+1)J+D25G(y)= 1 =.6C_,3 2 ,240故已满足题目的要求。此外，当(3)=-n时，3 比7.07 rad/s,所以幅值裕度 L = IL(7.07)= 12 dB IOdB,因此，也满足要求。 8