《自動控制原理》模擬試卷三及答案.doc
《《自動控制原理》模擬試卷三及答案.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《《自動控制原理》模擬試卷三及答案.doc(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
《自動控制原理》模擬試卷三 一、填空題(每空 1 分,共15分) 1、在水箱水溫控制系統(tǒng)中,受控對象為 ,被控量為 。 2、自動控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式,當控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯(lián)系時,稱為 ;當控制裝置與受控對象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時,稱為 ;含有測速發(fā)電機的電動機速度控制系統(tǒng),屬于 。 3、穩(wěn)定是對控制系統(tǒng)最基本的要求,若一個控制系統(tǒng)的響應曲線為衰減振蕩,則該系統(tǒng) 。判斷一個閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定,在時域分析中采用 ;在頻域分析中采用 。 4、傳遞函數(shù)是指在 初始條件下、線性定常控制系統(tǒng)的 與 之比。 5、設系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則其開環(huán)幅頻特性為 ,相頻特性為 。 6、頻域性能指標與時域性能指標有著對應關系,開環(huán)頻域性能指標中的幅值穿越頻率對應時域性能指標 ,它們反映了系統(tǒng)動態(tài)過程的 。 二、選擇題(每題 2 分,共20分) 1、關于傳遞函數(shù),錯誤的說法是 ( ) A 傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng); B 傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結構參數(shù),給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響; C 傳遞函數(shù)一般是為復變量s的真分式; D 閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 2、下列哪種措施對改善系統(tǒng)的精度沒有效果 ( )。 A、增加積分環(huán)節(jié) B、提高系統(tǒng)的開環(huán)增益K C、增加微分環(huán)節(jié) D、引入擾動補償 3、高階系統(tǒng)的主導閉環(huán)極點越靠近虛軸,則系統(tǒng)的 ( ) 。 A、準確度越高 B、準確度越低 C、響應速度越快 D、響應速度越慢 4、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為 ( )。 A、 50 B、25 C、10 D、5 5、若某系統(tǒng)的根軌跡有兩個起點位于原點,則說明該系統(tǒng)( ) 。 A、含兩個理想微分環(huán)節(jié) B、含兩個積分環(huán)節(jié) C、位置誤差系數(shù)為0 D、速度誤差系數(shù)為0 6、開環(huán)頻域性能指標中的相角裕度對應時域性能指標( ) 。 A、超調 B、穩(wěn)態(tài)誤差 C、調整時間 D、峰值時間 7、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( ) A、 B 、 C 、 D、 8、若系統(tǒng)增加合適的開環(huán)零點,則下列說法不正確的是 ( )。 A、可改善系統(tǒng)的快速性及平穩(wěn)性; B、會增加系統(tǒng)的信噪比; C、會使系統(tǒng)的根軌跡向s平面的左方彎曲或移動; D、可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。 9、開環(huán)對數(shù)幅頻特性的低頻段決定了系統(tǒng)的( )。 A、穩(wěn)態(tài)精度 B、穩(wěn)定裕度 C、抗干擾性能 D、快速性 10、下列系統(tǒng)中屬于不穩(wěn)定的系統(tǒng)是( )。 A、閉環(huán)極點為的系統(tǒng) B、閉環(huán)特征方程為的系統(tǒng) C、階躍響應為的系統(tǒng) D、脈沖響應為的系統(tǒng) 三、(8分)寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(結構圖化簡,梅遜公式均可)。 四、(共20分)設系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù) ,試求: 1、;; ;時單位階躍響應的超調量、調節(jié)時間及峰值時間。(7分) 2、;和;時單位階躍響應的超調量、調節(jié)時間和峰值時間。(7分) 3、根據(jù)計算結果,討論參數(shù)、對階躍響應的影響。(6分) 五、(共15分)已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,試: 1、繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益Kr為變量的根軌跡(求出:分離點、與虛軸的交點等);(8分) 2、求系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時開環(huán)增益K的取值范圍。(7分) 六、(共22分)已知反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ,試: 1、用奈奎斯特判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性;(10分) 2、若給定輸入r(t) = 2t+2時,要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0.25,問開環(huán)增益K應取何值。 (7分) 3、求系統(tǒng)滿足上面要求的相角裕度。(5分) 《自動控制原理》模擬試卷三 參考答案 一、填空題(每題1分,共20分) 1、水箱;水溫 2、開環(huán)控制系統(tǒng);閉環(huán)控制系統(tǒng);閉環(huán)控制系統(tǒng) 3、穩(wěn)定;勞斯判據(jù);奈奎斯特判據(jù) 4、零; 輸出拉氏變換;輸入拉氏變換 5、;(或:) 6、調整時間;快速性 二、判斷選擇題(每題2分,共 20分) 1、B 2、C 3、D 4、C 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、D 三、(8分)寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(結構圖化簡,梅遜公式均可)。 解:傳遞函數(shù)G(s):根據(jù)梅遜公式 (1分) 4條回路:, , 無互不接觸回路。(2分) 特征式: (2分) 2條前向通道: ; (2分) (1分) 四、(共20分) 解:系統(tǒng)的閉環(huán)傳函的標準形式為:,其中 1、當 時, (4分) 當 時, (3分) 2、當 時, (4分) 當 時, (3分) 3、根據(jù)計算結果,討論參數(shù)、對階躍響應的影響。(6分) (1)系統(tǒng)超調只與阻尼系數(shù)有關,而與時間常數(shù)T無關,增大,超調減??; (2分) (2)當時間常數(shù)T一定,阻尼系數(shù)增大,調整時間減小,即暫態(tài)過程縮短;峰值時間增加,即初始響應速度變慢; (2分) (3)當阻尼系數(shù)一定,時間常數(shù)T增大,調整時間增加,即暫態(tài)過程變長;峰值時間增加,即初始響應速度也變慢。 (2分) 五、(共15分) (1)系統(tǒng)有有2個開環(huán)極點(起點):0、3,1個開環(huán)零點(終點)為:-1; (2分) (2)實軸上的軌跡:(-∞,-1)及(0,3); (2分) (3)求分離點坐標 ,得 ; (2分) 分別對應的根軌跡增益為 (4)求與虛軸的交點 系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為,即 令 ,得 (2分) 根軌跡如圖1所示。 圖1 2、求系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時開環(huán)增益K的取值范圍 系統(tǒng)穩(wěn)定時根軌跡增益Kr的取值范圍:, (2分) 系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時根軌跡增益Kr的取值范圍:, (3分) 開環(huán)增益K與根軌跡增益Kr的關系: (1分) 系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時開環(huán)增益K的取值范圍: (1分) 六、(共22分) 解:1、系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性為 ?。?分) 幅頻特性:, 相頻特性:(2分) 起點: ??;(1分) 終點: ;(1分) , 圖2 曲線位于第3象限與實軸無交點。(1分) 開環(huán)頻率幅相特性圖如圖2所示。 判斷穩(wěn)定性: 開環(huán)傳函無右半平面的極點,則, 極坐標圖不包圍(-1,j0)點,則 根據(jù)奈氏判據(jù),Z=P-2N=0 系統(tǒng)穩(wěn)定。(3分) 2、若給定輸入r(t) = 2t+2時,要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0.25,求開環(huán)增益K: 系統(tǒng)為1型,位置誤差系數(shù)K P =∞,速度誤差系數(shù)KV =K , (2分) 依題意: , (3分) 得 (2分) 故滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求的開環(huán)傳遞函數(shù)為 3、滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求系統(tǒng)的相角裕度: 令幅頻特性:,得, (2分) , (1分) 相角裕度: (2分) 8- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 自動控制原理 自動控制 原理 模擬 試卷 答案
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-12768227.html