证券投资分析考试-万州中考录取分数线

自动控制原理期末考试试卷A答案
一、判断题（每题2分）
1、Bode图的横坐标是按角频率均匀分度的，按其对数值标产生的。（ ×）
2、线性定常系统的稳定性只与闭环系统特征根有关。（√）
3、开环稳定的系统将其闭环后的系统一定稳定。（×）
4、幅频特性相同的系统相频特性必相同。（×）
5、非线性定常系统的稳定性只与闭环系统特征根有关（×）
二、选择题（每题3分）
1、某系统的传递函数为
G(s)

(A)s-3,s-6;
18
，其极点是（ B ）。
(
3
s
1
)(< br>6
s
1
)

(C)s3,s6;
11
(B)s,s-;
36

11
(D)s,s;
36
2、一个单位负反馈系统为I型系统，开环增 益为k，则在
r(t)t
输入下，此系
统的（ C）。
（A）稳态速度误差是

； （B）稳态加速度误差不是

；
（C）稳态速度误差是
11
； （D）稳态位置误差是。
kk
3、对欠阻尼系统，为提高系统的相对稳定性，可以（ C ）。
（A）增大系统的固有频率； （B）减小系统的固有频率；
（C）增加阻尼； （D）减小阻尼。
4、将系统的输出不断的全部或部分的返回输入，成为（ D ）。
（A）调整； （B）测量； （C）矫正； （D）反馈。
5、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位的有（ C ）；
(A)
s 1
(5s1)(2s1)
s1
(3s1)(2s1)
(B)(D)
1Ts
(T
1
s1)
s2
s(s3)( s2)

(C)

6、增大系统的开环增益k的值，使系统（ B ）.
（A）精确度减低； （B）精确度提高；
（C）稳定性提高； （D）稳定性不变。
7、系统的动态性能包括（ C ）
（A） 稳定性、平稳性 （B）快速性、稳定性
（C）平稳性、快速性 （D）稳定性、准确性
8、一阶系统的阶跃响应（ D ）
（A）当时间常数T较大时有超调 （B）当时间常数T较小时有
超调
（C）有超调 （D）无超调
9、Ⅱ型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ B ）

（A） -60（dBdec） （B） -40（dBdec）
（C） -20（dBdec） （D）0（dBdec）
10、放大环节的频率特性相位移

(

)
为（ B ）
（A）-180° （B）0°（C）90° （D）-90°
三、（16分）控制系统的结 构图如下图所示。试用结构图等效简法或梅逊公式法
求系统的传递函数
C(s)
R(s )
。

控制系统的结构图
解：解法一：



所以：
C(s)
G
1
G
2
G
3< br>G
1
G
4
R(s)

1GHG
1
G
21
G
2
G
3
H
2
 G
1
G
2
G
31
G
4
G
4H
2
解法二：
图中有2条前向通路，5个回路。

P
1
G
1
G
2
G
3

1
1，P
2
G
1
G
4
，
2
1，
L
1
G
1
G
2
H
1
， L
2
G
2
G
3
H
2
，L
3< br>G
1
G
2
G
3
，L
4
G< br>1
G
4
，L
5
G
4
H
2
，，

1L
1
L
2< br>L
3
L
4
L
5

所以： G
1
G
2
G
3
G
1
G
4< br>C(s)


R(s)1G
1
G
2
H1
G
2
G
3
H
2
G
1
G
2
G
3
G
1
G
4
G
4
H
2
评分标准：（共16分）用解法一简化思路正确12分，传递函数结果正确4分；
用解法二的求解思路正确12分，传递函数结果正确4分。
四、（14分）已知单位反馈系统的结构图如下图所示，
R(s)
__
E(s)
7
(s1)
8
11
s(s1)(s
2
s1)
42
C(s)

单位反馈系统的结构图
试分别求出当输 入信号
r(t)1(t),t
和
t
2
时系统的稳态误差。
7
(s1)

K78
8
解
G(s)



11
2
v1
s(s 1)(ss1)

42
由静态误差系数法
r(t)1(t)
时，
e
ss
0

A8
r(t)t
时，
e
ss
1.14

K7
r(t)t
2
时，
e
ss



K78
评分标准：（共14分）正确写出

2分；每种输入信号的稳态误差4
v1

分。
五、（12分）负反馈系统的开环传递函数为
G(s)H(s)
6500(sK
1
)

2
s(s30)
求系统稳定K
1
的取值范围

解 系统闭环传递函数为
闭环特征方程 D(s)= s
3
+30s
2
+6500s +6500K
1
=0
列劳斯表

s
3

s
2

s
1

s
0

1
30
3065006500K
1

30
6500
6500K
1
6500K
1


因此，系统稳定K
1
的取值范围是０＜K
1
＜３０
评分标准：（共12分）正确写出闭环特征方程4分，列劳斯表6分，正确得到取
值范围2分。
六、（18分）已知单位负反馈控制系统的开环传递函数
G(s)
（1）（9分）求 系统幅值裕度为10dB的K值；
（2）（9分）使系统相位裕度为
60

的K值
解：系统的开环频率特性为
G(j

)
K

2
j

(0.2j

1)
K
，求：
2
s(0.2s1)
（1）（9分）使系统幅值裕度为10dB的K值；
依题意：
h(dB)10dB
的K值，令

g
为相角交接频率，于 是有
G(j

g
)90

2arctan0.2

g
180

，
arctan0.2

g
45




g
5rads

20lgG(j

g
)10
，
lgG(j

g
)0.5
，
G(j

g
)0.316


K
g
(0.2

g
)1
2
0.316
， 求得
K3.16

（2）（9分）使系统相角裕度为
60

的K值
依题意：

60

的K值，令

c
为截止频率，根据定义有 
180

G(j

c
)180
< br>(90

2arctan0.2

c
)60


arctan0.2

c
15

，


c
1.34rads

G(j

c
)
K

c
(0.2

c
)1
2
1
， 求得
K1.436