武汉科技大学自动控制原理2005 B

 试 题 2007年～2008年第一学期 课程名称： 自动控制原理 适用专业年级： 自动化2005级 考生学号： 考 生 姓 名： 试卷类型：A卷 □ B卷 ■ 考试方式：开卷 □ 闭卷 ■ ……………………………………………………………………………………………………… 一、(10分)选择题 1.单位斜坡函数的拉氏变换是( ) 。 A 1 Bs C1/s D1/s2 2.开环控制系统比闭开环控制系统具有的优点是( )。 Ａ抗扰动能力强 Ｂ工作稳定性好 Ｃ系统精度高 Ｄ系统暂态特性好 3. 某系统的闭环传递函数为(s)5s/(2s1)，则系统的单位阶跃响应的拉氏变换为( )。 2A 5s/(2s1) B s/(2s1) C 5s/(2s1) D 1/s 4．线性控制系统的稳定性，仅与( )有关。 A初始条件B输入信号的波形 C初始条件与输入信号的性质 D系统本身的结构和参数 5．系统开环传递函数G(s)H(s)K(Ts1)/[ss(T1s1)(T2s1)]，此系统根轨迹渐进线的倾角( )。 A90,180 B60,180 C45,135 D36,108 6.n阶系统的根轨迹起始于开环传递函数的极点，( )。 A全部终止于开环传递函数的零点(n>m) B (n-m)条终止于开环传递函数，m条终止于无穷远处 C m条终止于开环传递函数的零点，(n-m)条终止于无穷远处 D n条终止于开环传递函数极零点，m条终止于无穷远处 7.相角裕量计算式为=1800+(c)，其中(c)表示( )。 A开环幅值等于0的相角 B闭环幅值等于1dB的相角 C开环幅值等于0dB的相角 D闭环幅值等于1的相角 8．若连续函数e(t)的z变换为E(z)，则e(tnT)的z变换为( )。 nnAE(znT) BzE(z) CzE(z) D(zT)E(z) 9.采样控制系统稳定的充要条件是( )。 A所有闭环极点位于[s]左半平面 B所有闭环极点位于[z]平面单位圆上 C所有闭环极点位于[z]平面单位圆内 D所有闭环极点位于[z]平面单位圆外 10．设离散控制系统一对闭环极点为1j2，则其对应的暂态响应分量为( )。 Ａ单调收敛分量 Ｂ单调发散分量 Ｃ振荡收敛分量 Ｄ振荡发散分量 注：考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 1 二、(10分) 填空题 1．根据系统开环传递函数中包含 环节的数目，确定系统的型次。 2．某I型系统的开环对数幅频特性曲线低频区斜率为20dB/dec线段的延长线与轴之交点值为10，则系统的开环放大倍数为 。 3．常用的分析非线性系统的工程方法有 法和 法两种。 4．若传递函数G1(s)和G2(s)串联，且中间无采样开关，则Z[G1(s)G2(s)] 。 *5．如果f(t)是有限带宽的信号，即max时，F()0；而f(t)是的理想采样信号，采样频率为s，则当 时，可由f(t)完全地恢复出f(t)来。 三、(10分)众所周知，蝙蝠没有视觉，人们常常蝙蝠在房屋内飞行时不会撞到墙壁*上，请你用自动控制理论分析这一现象。 四、(25分)求传递函数 1．求Uc(s)/Ui(s) LRuiCuc 2．系统结构如下图所示，求系统传递函数C(s)/R(s) R(s)G1(s)C(s)G2(s)H1(s) H2(s) 3．已知系统结构如图所示，求闭环脉冲传递函数C(z)/R(z) R(s)TG1(s)H(s)G2(s)C(s)T 注：考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 2 五、(10分)某系统结构图如下， R(s)K(0.5s1)s(s1)(2s1)C(s) 1．写出闭环系统的特征方程； 2．为使系统稳定，试用劳斯判据确定放大倍数K的取值； 3．求出单位阶跃信号输入下的稳态误差。 六、(15分)某单位负反馈系统开环传递函数为G(s)Kgs(s1)(0.5s1)，试绘制根轨迹图。 1．确定根轨迹的起点、终点及实轴上的根轨迹分布； 2．计算根轨迹的渐近线； 3．计算根轨迹的分离点和会合点； 4．计算根轨迹与虚轴的交点； 5．画出根轨迹图。 七、(20分) 1．已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)1 s(s1)（1）求系统的闭环特征根并说明系统的运动形式； （2）求系统的阻尼比和自然谐振频率n； （3）求系统的超调量%和调节时间ts。 2．已知某系统开环传递函数为G(s)K s(2s1)(3s1)（1）绘制系统的开环幅相特性曲线（奈氏图）； （2）应用奈氏判据确定系统的开环放大倍数K。 3．在某非线性系统中，已知负倒描述函数试判定系统的稳定性。 1与开环频率特性G(j)曲线如下图所示，N(A) 注：考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 3 Im01N(A)G(j)oReA 4．已知线性最小相位系统开环对数幅频特性如下： db40dB/dec4020020dB/dec110 （1）试绘制系统的开环传递函数； （2）求幅值穿越频率c； （3）求对数相频特性(c)； （4）求相位裕量(c)； （5）判定其闭环系统的稳定性。 注：考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 4