浙江工业大学2001/2002学年第二学期期终考试 《自动控制原理》试题(B)卷 注意:本卷共七大题,满分100分。要求每题的解答必须写出详细的求解过程 班级: 姓名 学号 考分: 1.(本题满分10分)求传递函数C(S R(s) G3(s) R(S) C(s) 8G1(s) +G2(s) 2.(本题满分15分)采样系统如图所示,求输出C(-)的表达式 R(S E(s) C(s) G2(s) G3(s) 3.(本题满分13分)最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如 20db/dec -60 dbydec 20 db/dec 图所示,确定该系统的开环传递函数。 4、(本题满分16分)如图所示系统,采用微分补偿复合控制
浙江工业大学 2001/2002 学年第二学期期终考试 《自动控制原理》试题 (B)卷 注意：本卷共七大题，满分 100 分。要求每题的解答必须写出详细的求解过程。 班级： 姓名： 学号： 考分： 1. （本题满分 10 分）求传递函数 ( ) ( ) R s C s 。 R(s) + C(s) + − ( ) 1 G s ( ) 2 G s ( ) 3 G s ( ) 4 G s 2. （本题满分 15 分）采样系统如图所示，求输出C(z) 的表达式。 R(s) E(s) C(s) ⊗ ⊗ − ( ) 1 G s ( ) 3 G s ( ) 2 G s D(s) − • 3. （本题满分 13 分）最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如 图所示，确定该系统的开环传递函数。 4、（本题满分 16 分） 如图所示系统，采用微分补偿复合控制。 L (ω ) ω 0 1 10 0.2 -20 -60 db/dec -20 db/dec db/dec db
当输入rω)=r时,要求系统稳态误差的终值为0,试确定参数τ的值 td R(s) E(s) Ts) 5、(本题满分15分)已知系统的单位阶跃响应为 c()=1+02e-0-12e-0,试求 (1)系统的单位脉冲响应; (2)系统的阻尼比和自然振荡频率ωn,最大超调量及上升时间。 6.(本题满分16分)已知负反馈系统的开环传递函数为 G(SH(S) K(2s+1)(+1) K>0,T>0 (1)确定当闭环系统稳定时,T,K应满足的条件 (2)分别计算在单位跃阶、单位斜坡、单位加速度信号作用下的稳 态误差。 7、(本题满分15分) 系统的方框图如图所示,设T0=1(采样周期也为T0),a=1,k=10, (1)求闭环z传递函数 (2)试分析系统的稳定性
当输入r(t) = t 时，要求系统稳态误差的终值为 0，试确定参数 d τ 的值。 E(s) s(1 Ts ) K + R(s) s d τ C(s) 5 、（ 本 题 满 分 15 分 ） 已 知 系 统 的 单 位 阶 跃 响 应 为 t t c t e e 60 10 ( ) 1 0.2 1.2 − − = + − ，试求： （1）系统的单位脉冲响应； （2）系统的阻尼比ς 和自然振荡频率ω n，最大超调量及上升时间。 6．（本题满分 16 分）已知负反馈系统的开环传递函数为 ( 1) (2 1)( 1) ( ) ( ) 2 + + + = s Ts K s s G s H s ， K > 0, T > 0 （1） 确定当闭环系统稳定时，T,K 应满足的条件。 （2） 分别计算在单位跃阶、单位斜坡、单位加速度信号作用下的稳 态误差。 7、（本题满分 15 分） 系统的方框图如图所示，设 T0=1 (采样周期也为 T0), a=1, k=10, （1） 求闭环 z 传递函数 （2） 试分析系统的稳定性
C(s) S 浙江工业大学2001/2002学年第二学期期终考试 《自动控制原理》试题解答 Y(s) A(SB(SC(SD(s) R(S) 1+A()B()+B(S)C()+C(S)D(s)+ A(S)B(S)C(S)D(s) C(=) G1(二) E(- R(=)1+G(二)G R(=)1+G1(=)G2(二) 系统的开环传递函数为:G(s)H(s)= 25(1+0.1s)2 s(1+5s) 开环传递函数的 Nyquist图(草图)为 闭环系统不稳定 4、(1)m(1)=n作用时的系统的稳态误差为 KIK4 (2)使r()=t作用时,系统的稳态误差为0,此时Kc K2K K 5、K=1.32,r=0.263秒 当00 当T≥3时,K>7-3
浙江工业大学 2001/2002 学年第二学期期终考试 《自动控制原理》试题解答 1、 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) A s B s B s C s C s D s A s B s C s D s A s B s C s D s R s Y s + + + + = 2、 1 ( ) ( ) 1 ( ) ( ) , 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 1 R z G z G z E z G z G z G z R z C z + = + = 3、 系统的开环传递函数为： 2 2 (1 5 ) 25(1 0.1 ) ( ) ( ) s s s G s H s + + = 开环传递函数的 Nyquist 图（草图）为： 闭环系统不稳定。 4、（1）n(t) = t 作用时的系统的稳态误差为: 1 4 3 K K K − （2）使r(t) = t 作用时，系统的稳态误差为 0，此时 4 2 3 K K K Kc = 。 5、K = 1.32 ，τ = 0.263 秒 6、当0 0。 当T ≥ 3时， 6 − 3 > T K 。 - C(s) s e T 0s 1 − − s(s a) k + R(s) _
参考输入信号为单位阶跃和单位斜坡时,稳态误差为0。 参考输入信号为单位加速度时,稳态误差为2。 7、系统不稳定
参考输入信号为单位阶跃和单位斜坡时，稳态误差为 0。 参考输入信号为单位加速度时，稳态误差为 K 2 。 7、系统不稳定