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2、學期自動控制原理考試試卷（a卷)答案及評分標準班級 姓名 學號 題號一二三四總得分評卷人審核人得分一、填空題(每空1分,共15分）1、對自動控制系統的基本性能要求可歸納為三個方面，這三個方面是穩、快 、準。2、對于最小相位系統，開環對數幅頻特性的低頻區決定了系統的準確性能；中頻區決定了系統的快速性能。高頻區決定了系統 抗干擾 性能。若要求提高系統的響應速度應選擇 超前 校正裝置.若要求提高系統抑制噪聲的能力應選擇 滯后 校正裝置.3、某反饋控制的特征函數則該系統的開環極點5，0。2，為閉環極點為10，2。 4、如下圖所示系統的開環放大倍數為 100 ，當輸入信號時，系統穩態誤差為 4/101

3、,當輸入信號t時,系統穩態誤差為 。5、系統傳遞函數,其可控標準型為。可觀測標準型動態方程為。二、選擇題（每題3分,共15分）1、若系統（或元件）的某輸入輸出的拉氏變換分別為，對應的傳遞函數記為g（s),則下列說法是不正確的有（b ）a 在零初始條件下，;b ，描述了系統的全部信息；c 若為單位脈沖響應，則;d g（s）反映了系統本身的固有特性。2、已知系統的狀態方程和輸出方程為，則系統狀態（ a ）.a可控，可觀 ；b可控，不可觀;c不可控，可觀；d不可控，不可觀3、非線性系統周期運動如下圖，曲線和曲線有兩個交點1、2，下列說法正確的是（ d ）a、1對應的周期運動是穩定的，2 對應的周期運

4、動是穩定的.b、1對應的周期運動是不穩定的，2 對應的周期運動是不穩定的.c、1對應的周期運動是不穩定的，2 對應的周期運動是穩定的。d、1對應的周期運動是穩定的，2 對應的周期運動是不穩定的。4、若某系統的bode圖已知,其低頻處的幅頻特性是一條斜率為的直線，且當時幅值為，相頻,則該系統（b)a 是0型系統，開環放大倍數為10； b 是i型系統，開環放大倍數為10; c 是0型系統，開環放大倍數為；d 是i型系統,開環放大倍數為。5、已知系統特征方程，下列說法正確的是（ b ）a系統穩定。b。系統臨界穩定。c.系統不穩定。d.無法判斷。三、計算題(每題10分，共40分)1、如下圖所示系統，其

5、單位階躍響應曲線h(t)所示，試確定參數k及a。r 解:依題可知 （3分）（1分）（1分）(2分）（1分）(2分）2、系統結構圖如下圖所示，求系統的閉環傳遞函數。解(1)：等效變換法:（每步2分）3、采樣系統結構如下圖所示，其中k=1，t=1s，1）求閉環脈沖傳遞函數。2)判斷系統穩定性。解：1）（4分)(2分)2）系統閉環特征方程為:（2分)特征根 ,在單位圓內，系統穩定。(2分）4、系統的動態方程為,，能否通過狀態反饋把系統的極點配置在-10,-10處，若可以，求出實現上述極點配置的反饋矩陣k。， ranks=2，系統可控，可以通過狀態反饋實現極點配置。(3分）, （3分)（2分)， （2分)四、繪圖題（每題15分，共30分)1、已知某系統的開環傳遞函數為，1）畫出以k為參數的閉環系統根軌跡圖；2）求出使系統穩定的k值范圍.解：開環極點： 漸近線： （2分）實軸上的根軌跡: （2分）分離點: （3分） 與虛軸交點： （2分) 時， 有,得： 單位階躍響應呈阻尼衰減振蕩的k值范圍為: (3分）繪圖(3分)2、已知單位反饋系統的開環傳遞函數為，要求:1）繪制概略開環幅相曲線（要求確定起點,終點，與實軸的交點)；2）利用奈氏判據判定系統穩定性（步驟，結論）.3)確定系統的幅值裕度和相角裕度