自动控制原理试题.docx
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自动控制原理试题.docx
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自动控制原理试题
2006-2007(A)
一、填空题(每空2分,共10分)
1.用三个字来概括概括对控制系统的基本要求是。
2.偶极子指的是 。
3.扰动作用下的稳态误差取决于 及主反馈通道中的积分环节数目与增益。
4.滞后校正是通过牺牲 来换取稳定裕度的增加。
5.上升时间反映了系统 能力。
二、选择题(每小题2分,共10分)
1.建立系统多项式模型的函数是()
A.zpkB.tf C.ssD.sos
2.关于开环放大倍数对系统性能的影响,错误的是()
A.提高开环放大倍数,系统的快速性提高,稳定性增强;
B.开环放大倍数与开环相频特性无关;
C.提高开环放大倍数,能够提高系统的稳态精度;
D.开环放大倍数等于0型系统的静态位置误差系数。
3.控制系统结构如图所示,则系统属于( )
A. 开环控制 B. 反馈控制 C. 按给定补偿 D. 按扰动补偿
4.以下不属于非线性系统特点的是()
A.满足叠加性B.存在自激振荡C.有多个平衡点D.频率响应会畸变
5.设系统开环传递函数为
,则开环放大倍数为()
A.
;B.6;C.12;D.2
三、判断题(每小题2分,共10分)
1.为保证系统具有足够的稳定裕度,中频段应有足够的宽度。
()
2.闭环极点越远离虚轴,对应的响应分量结束得越早。
()
3.引入测速反馈后,可以增大系统的阻尼,改善稳定性,但会使稳态精度下降。
()
4.对于最小相位系统,稳定的充要条件是奈氏曲线中正负穿越次数之差为零。
()
5.劳斯判据是近似求解系统的闭环极点的作图方法。
()
四、求下列两图所示示系统的传递函数。
其中,T=1s,K=1。
(12分,每图6分)
五、已知系统开环传递函数为
,试绘制渐近对数幅频特性曲线,并求截止频率与相角裕度。
(14分)
六、已知调速系统的方框图如下图所示,请回答下列问题:
(12分)
(1)分析电网电压发生波动时,系统的调节过程;(4分)
(2)反馈系数
应如何整定?
PI调节器的限幅对系统会产生何种影响?
(4分)
(3)反馈控制的特点与实质是什么?
(4分)
七、控制系统结构图如图所示。
其中
,
,
。
试分析:
(12分)
(1)
值变化(增大)对系统稳定性的影响;(4分)
(2)
值变化(增大)对动态性能(
%,
)的影响;(4分)
(3)
值变化(增大)对
作用下稳态误差的影响。
(4分)
八、已知系统的开环传递函数为
,(10分)
(1)绘制概略根轨迹;(8分)
(2)给出相应的Matlab语句(2分)
九、电子信息专业做第1题,自动化专业做第2题。
(10分)
1. 已知单位反馈系统开环传递函数为
,试画出奈氏曲线并给出系统稳定K值应满足的条件。
2.设带理想继电特性的非线性控制系统如图所示。
设系统的初始状态为零,利用相轨迹法分析系统在阶跃信号作用下的运动过程
2008-2009(A)
一、填空题(共4题,2分/空,共10分)
1.对于二阶系统,超调量只与有关。
2.极点距离虚轴越远,对应的响应分量衰减得越 。
3.复合控制中的补偿控制主要用来解决系统的问题。
4.已知系统的传递函数为
,当输入为
时,其输出为
,
则T=秒,A=。
二、选择题(共5题,2分/题,共10分)
1..能直接对控制系统进行仿真的GUI平台是()
A.ProtelB.fdatoolC.simulinkD.AutoCAD
2.描述函数法可用来分析系统的()
A.稳定性B.自激振荡C.稳定性与自激振荡D.稳定性与动态特性
3.若提高系统的开环放大系数,则下列描述错误的是()
A.系统的快速性提高,截止频率上升;
B.不会影响奈氏曲线与负实轴交点处所对应的频率;
C.会影响闭环系统输入输出的对应关系;
D.系统的型别提高,稳态误差减小。
4.为保证控制系统的稳定性,中频段的斜率应为()dB/dec。
A.-20B.-40C.-60D.-80
5.设二阶系统如下图所示,则改变K值时( )
A.只改变系统的无阻尼自振频率;B.只改变系统的阻尼系数;
C.上升时间提前,调节时间延长;D.上升时间提前,调节时间可能无明显变化。
三、求下列两图所示系统的等效传递函数。
其中,T=1s,K=1。
(16分,每图8分)
四、已知系统开环传递函数为
,(16分)
1)绘制奈氏曲线并判定系统的稳定性;
2)绘制渐近对数幅频特性曲线,并求截止频率与相角裕度。
五、试从频域的角度说明,在前向通道中引入比例加微分环节对系统的影响。
(10分)
六、:
已知转速电流双闭环调速系统如图所示,(14分)
1)画出系统的静态结构图;2)简要说明电流环的作用;
3)给出ASR的传递函数;
4)设ASR与ACR均为带限幅的调节器,画出在系统启动过程中(突加较大的阶跃给定)转速变化曲线并简要说明。
七、已知系统的开环传递函数为
,试绘制根轨迹。
(14分)
八、设带理想继电特性的非线性控制系统如图所示。
设系统的初始状态为零,利用相轨迹法分析系统在阶跃信号作用下的运动过程(10分)。
2009-2010(A)
一、填空题(共5题,2分/空,共10分)
1.位置式PID标准形式为 。
2.周围没有零点且其它极点远离虚轴,则最靠近虚轴的极点称为 。
3.工程设计法就是将系统校正成为系统。
4.对控制系统的基本要求可概括为三个字,即。
5.1948年, 提出了《控制论》,标志控制理论体系的形成。
二、选择题(共5题,2分/题,共10分)
1.可用来求取系统斜坡输入响应的函数是()
A.stepB.lsimC.initialD.impulse
2.关于二阶系统开环放大倍数与调节时间,下列叙述正确的是()
A.K值增加,调节时间增大;B. K值增加,调节时间减少;
C.K值增加,调节时间不变; D. 以上都不对
3.关于三频段的概念,下列叙述错误的是()
A.为保证系统的稳定性,中频段斜率应为-20dB/dec;
B.为保证足够的相角裕度,中频段应有足够的宽度;
C.截止频率的选择,应兼顾稳定性与抗扰性;
D.低频段反映稳态性能,越高越陡越好。
4.设非线性系统的负倒描述曲线与频率特性曲线如图,则自激振荡点为()
A.A点B.B点C.A与B点D.都不是
5.系统的相角裕度越大,则()
A.稳定性越好,超调量越小;B.快速性好,抗干扰能力强;
C.稳态误差小,快速性差;D.闭环谐振峰值越小,带宽越窄。
三、求图示系统的等效传递函数(8分)
四、已知单位反馈系统开环传递函数为
,试画出奈氏曲线并判定稳定性,绘制Bode图并求截止频率。
(16分)
五、设有零阶保持器的离散系统如图所示,采样周期T=1,K=1,试求:
(12分)
1)系统的闭环脉冲传递函数;(4分)
2)判定系统的稳定性;(4分)
3)说明零阶保持器对系统的影响。
(4分)
六、控制系统两种结构方案如图所示。
(12分)
1)如何调整K1,K2和K3,使系统获得良好动态性能?
2)比较两种方案的特点。
七、已知单位反馈系统传递函数为
,(14分)
1)试绘制概略根轨迹。
2)分析各参数变化对系统性能的影响。
八、非线性控制系统如图所示。
设输入为阶跃信号,绘制系统的相轨迹并说明测速反馈的作用。
(12分)
九、简述PID参数整定方法。
(6分)
2010-2011(A)
一、填空题(共5题,2分/题,共10分)
1.闭环对于上的扰动有调节作用。
2.对控制系统的一般要求是。
3.加给定(前置)滤波器的作用是。
4.上升时间反映了系统 能力。
5.对于二阶系统,闭环谐振峰值越大,则超调量越。
二、选择题(共5题,2分/题,共10分)
1.基于Matlab下可对控制系统直接进行分析与设计的二次平台是()
A.simulinkB.fdatool
C.cftoolD.sisotool
2.关于二阶系统开环放大倍数与调节时间,下列叙述正确的是()
A.K值增加,调节时间增大;B. K值增加,调节时间减少;
C.K值增加,调节时间不变; D. 以上都不对
3.关于三频段的概念,下列叙述错误的是()
A.为保证系统的稳定性,中频段斜率应为-20dB/dec,并应具有足够的宽度;
B.为保证快速性,截止频率应足够高,可按闭环带宽选择,兼顾抗扰性能;
C.高频段反映抗扰性能,越高越陡越好;
D.低频段反映稳态性能,越高越陡越好。
4.设非线性系统中,线性环节如下,则用描述函数法分析时准确度最高的是()
A.
B.
C.
D.
5.下列关于稳态误差的描述,错误的是()
A.稳态误差取决于扰动作用点之前的积分环节数目及增益大小;
B.系统的型别越高,稳态误差越小;
C.利用复合控制,可提高稳态精度,实现部分补偿;
D.线性系统的稳态误差仅取决于系统本身的结构与参数。
三、画出下列二端口网络结构图,并求传递函数.(8分)
四、设有零阶保持器的离散系统如图所示,采样周期T=1,K=1,试求:
(10分)
1)系统的闭环脉冲传递函数;(4分)
2)判定系统的稳定性;(2分)
3)校正为最少拍系统。
(4分)
五、已知控制系统结构如图所示,(10分)
试从稳定性、稳态误差、动态性能几个方面说明测速反馈的作用。
六、已知系统的开环传递函数为
,试绘制概略根轨迹。
(12分)
七、非线性控制系统如图所示。
设输入为阶跃信号,绘制系统的相轨迹并说明测速反馈的作用。
(10分)
八、已知转速电流双闭环调速系统如图所示,(每小问4分,共16分)
1)画出系统的静态结构图,说明速度反馈系数与电流反馈系数的整定方法;
2)若在ASR与ACR中存在有零漂,对系统会产生何种影响,如何处理;
3)设ASR与ACR均为带限幅的调节器,画出在系统启动过程中(突加较大的阶跃给定)转速变化曲线并简要说明;
4)说明使用模拟与数字PI控制器时可能的注意事项。
九、已知系统的开环传递函数为
,(14分)
1)绘制奈氏曲线,求稳定的K值;(6分)
2)若给定K=10,绘制bode图,求截止频率与相角裕度。
(8分)
2010-2011(B)
一、填空题(共5题,2分/题,共10分)
1.控制系统的基本控制方式有反馈控制、开环控制与。
2.采用超前校正时,截止频率会(上升、下降)。
3.超调量反映系统的。
4.已知系统的传递函数为
,当输入为
时,其输出为
,
则T=秒,A=。
二、求图示系统的传递函数。
(10分)
三、稳定性分析(共2题,5分/题,共10分)
1.已知系统的特征方程如下,应用劳斯稳定判据判定稳定性。
2.设二阶非线性系统
,判定系统奇点的类型并给出Matlab仿真程序。
四、已知渐进对数幅频特性曲线如图所示,求开环传递函数,并求截止频率、相角裕度。
(16分)
五、设带理想继电特性的非线性控制系统如图所示。
设系统的初始状态为零,利用相轨迹法分析系统在阶跃信号作用下的运动过程(10分)。
六、已知系统的开环传递函数为
,绘制概略根轨迹。
(14分)
七、设有零阶保持器的离散系统如图所示,采样周期T=10,K=1,试求:
(10分)
1)系统的闭环脉冲传递函数;(6分)
2)判定系统的稳定性;(4分)
八、已知控制系统结构如图所示,(10分)
试从稳定性、稳态误差、动态性能几个方面说明测速反馈的作用。
九、用三频段的概念说明PID控制规律对系统的影响,并简单说明参数整定的方法。
(10分)
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