内容发布更新时间 : 2024/12/24 1:53:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

---------------------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： 班 级（学生填写）

2009～2010学年第一学期 控制工程基础 科目考试题A卷（开卷）

使用班级（老师填写）：装控07—1、2 题 号 得 分 阅卷人 一 二（1） 二（2） 二（3） 二（4） 二（5） 二（6） 总分 一．填空题(共36分, 最后6空各为2分, 其余均为每空1分)： u1uoo．静态模型反映系统___________状态下的特性；而动态模型反映系统___________状态下的特性。 2．能用__________________来描述的系统称为线性系统。线性系统的最重要的特性，是可以应用_________原理。 3．自动控制系统按输出变化规律特性可分为_____________系统、 随动系统和_____________系统。 4. 系统的误差由_____________误差和稳态误差两部分组成。 5. 二阶系统动态性能指标通常用上升时间、峰值时间、_______________、_____________和振荡次数来衡量。 6. 传递函数 [10(S+4)] / [S(S+2)( 20S+1)] 的系统的零点为________, 极点为______________, 增益为____________。 7. 自动控制理论分为经典控制理论和现代控制理论。我们现学习的内容属于_______________理论。 8. 传递函数的定义为：在____________________为零时，输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比。 9. 对自动控制的性能要求可归纳为___________、____________和准确性三个方面， 在阶跃响应性能指标中，调整时间体现的是这三个方面中的________________，而稳态误差体现的是______________________。 10. 二阶系统当0<ξ<1 (欠阻尼) 时，其阶跃响应是_______________曲线。 ?1.25tg(t)?12.5e11. 已知一系统的单位脉冲响应为，则该系统传递函数为：______________________。 12. 系统稳定的必要和充分条件是：特征方程的所有的根的实部都必须是____数。亦即所有的根都在复平面的_____________。 13. 分析自动控制系统时常用的典型输入信号是单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位抛物线信号、_________________ 和 __________________。 14. 一般地，PID控制的作用是：比例作用为基本控制规律，________作用可以消除系统的稳态误差，_______作用可以显著减小调整时间；比例系数越_____，积分时间越______，控制系统越不稳定；在一定的范围内，增大分时间可以提高系统的稳定性，但如微分时间过大，反而会使系统振荡加剧甚至不稳定。若一个PID控制系统，在一定的比例系数、积分时间和微分时间下，阶跃响应为等幅振荡过程，在这种情况下要让系统稳定，应_________比例系数或________积分时间。 第 1 页 （共 2 页）

二．分析题（共64分） L 1. 推导教材P60左下电路的传递函数及微分方程。 （10分） 2. 一系统的特征方程为 试判定该系统的稳定性，并说明位于右半S平面的特征根数目。 （10分） 3.已知系统的结构图如下图所示，求该系统的传递函数： (10分) s5?2s4?2s3?4s2?s?1?0 他G1(s) 4．已知控制系统结构图如题2-13图所示，求： （12分） 1) 该系统的开环传递函数、闭环传递函数； 2) 输入r(t)?6?1(t) 时系统的输出C(t) 。 5．已知一单位负反馈系统的开环传递函数为 （12分） 1000G(S)?S(S?34.5) 1）求该系统的特征参量ζ和?n，说明其阶跃响应为何种过程； 2）求该系统阶跃响应的调整时间tS。 6. 一单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）= 100/ [s (s+5)], 试计算输入r( t )分别为1( t )、t和t时，及r(t)=1( t )+ t + t时，系统的稳态误差。（10分） 222第 2 页 （共 2 页） -------------------------------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线）

2009～2010学年第一学期 控制工程基础 科目考试题A卷答案 ： 姓名： 学号： 班 级（学生填写）一、填空题 1、稳态；动态。 2、线性微分方程；叠加。 3、恒值控制（或自动调节）；程序控制 4、瞬态。 5、最大超调量；调整时间。 6、-4；-1/20，-2，0；20。 7、经典控制。 8、零初始。 9、稳定性；快速性；快速性；稳定性和准确性。 10、衰减振荡。 11、12.5/（S+1.25）。 12、负数；左半平面。 13、正弦函数信号；随机函数信号。 14、积分；微分；大；小；减小；增大。 二．分析题 1、 2U0(s)R2C2S?1 ?Ui(s)C2/C1(R1C1S?1)?(R2C2S?1)S5S4S3S2S1S01 2 0 =ε-1/ε1/21 2 4 1/2111 第一列元素变号两次，有2个位于右半S平面的特征根，系统不稳定。 因0