、简答题(每题3分,共12分) 1.简述对自动控制系统的基本要求。 2.一个稳定的线性定常系统,其闭环传递函数为Φ(s),当输入为r(t)= A sin ot时, 写出系统的稳态输出。 3.系统的特征方程为:2s3+10s2+13s+4=0,分析该系统在s右半平面特征方 程是否有根? K∏ 4.系统的开环传递函数为G(s)H(S)= ,请写出该系统绘制根轨迹 Stp 时的相角条件和幅值条件。 第1页共8页
第 1 页 共 8 页 一、 简答题 （每题 3 分，共 12 分） 1． 简述对自动控制系统的基本要求。 2． 一个稳定的线性定常系统，其闭环传递函数为(s) ，当输入为r(t) Asint 时， 写出系统的稳态输出。 3． 系统的特征方程为：2 10 13 4 0 3 2 s s s ，分析该系统在s 右半平面特征方 程是否有根？ 4． 系统的开环传递函数为 n i i m j g j s p K s z G s H S 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ，请写出该系统绘制根轨迹 时的相角条件和幅值条件
、根据结构框图求系统的传递函数y(s) (10分) R(s) H,(s 第2页共8页
第 2 页 共 8 页 二、根据结构框图求系统的传递函数 ( ) ( ) R s Y s （10 分） ( ) 2 H s ( ) 1 G s ( ) 2 G s ( ) 3 G s ( ) 3 H s ( ) 1 H s R(s) Y(s)
三、已知单位负反馈系统的单位阶跃响应如图所示,要求: 确定系统的开环传递函数。 2.求系统在单位斜坡输入信号下的稳态误差。 (15分) y() 1.0 第3页共8页
第 3 页 共 8 页 三、已知单位负反馈系统的单位阶跃响应如图所示， 要求： 1．确定系统的开环传递函数。 2．求系统在单位斜坡输入信号下的稳态误差。 （15 分） y(t) 1 .3 1.0 0 0.1 t
G(S) 四、控制系统的传递函数为 s2(s+2)s+5).H(s)=1 概略绘出系统的根轨迹图,判断闭环系统的稳定性。 (13分) 第4页共8页
第 4 页 共 8 页 四、控制系统的传递函数为 ( 2)( 5) ( ) 2 s s s K G s ， H(s) 1 概略绘出系统的根轨迹图，判断闭环系统的稳定性。 （13 分）
五、单位负反馈系统的开环传递函数为Gk(s)= 试求 s(2s+1)(s+1) 用奈氏稳定性判据判断系统的稳定性 2.求系统的相角裕量和幅值裕量。 (15分) 第5页共8页
第 5 页 共 8 页 五、单位负反馈系统的开环传递函数为 (2 1)( 1) 4.5 ( ) s s s G s k ，试求 1．用奈氏稳定性判据判断系统的稳定性。 2．求系统的相角裕量和幅值裕量。 （15 分）
六、单位负反馈系统的开环传函为Gk(s)= +1)’试设计串联超前校正网络,要求: 当r(t)=1时,ess≤0.1;校正后系统的截止频率oc≥44rwd/s,相角裕量γ≥45 (10分) 第6页共8页
第 6 页 共 8 页 六、单位负反馈系统的开环传函为 ( 1) ( ) s s k G s k ，试设计串联超前校正网络，要求： 当r(t) t 时， 0.1 ss e ；校正后系统的截止频率 rad s c 4.4 / ，相角裕 量 45 （10 分）
七、系统方框图如下图所示,输入u,输出y,试求其状态空间表达式。(10分) KI K IS Ts+1 25 T 八、(测控专业作) 设线性定常系统如下,判别其能控性,若是不能控,试将该系统按能控性进 行分解。 (15分) 文=010+0 -1 第7页共8页
第 7 页 共 8 页 七、系统方框图如下图所示，输入 u，输出 y，试求其状态空间表达式。（10 分） 1 1 1 T s K 1 2 2 T s K T s K 3 3 K4 u y 八、（测控专业作） 设线性定常系统如下，判别其能控性，若是不能控， 试将该系统按能控性进 行分解。 （15 分） x x u 1 0 0 1 4 3 0 1 0 1 2 1 y x 1 1 1
八、设计(电气、安全专业作) HG(z) R(s) D(z 历(s)-G(s) 有限拍调节器零阶保持器对象 有限拍随动系统 3682-(1+0717=) 设有限拍随动系统如图所示,BG()=a1=1-038,若要求系统在单位阶跃 输入时实现最少拍控制,试求数字控制器脉冲传递函数D (15分) 第8页共8页
第 8 页 共 8 页 八、设计（电气、安全专业作） 设有限拍随动系统如图所示， 1 1 1 1 3.68 (1 0.717 ) ( ) (1 )(1 0.368 ) z z HG z z z ，若要求系统在单位阶跃 输入时实现最少拍控制，试求数字控制器脉冲传递函数 D(z)。 （15 分） D(z) Ho(s) R(s) + - E(z) Y(z) G(s) T T T HG(z) 有限拍调节器 零阶保持器 对象 有限拍随动系统