2010-2011学年第2学期自动控制原理b
一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）
1 .a 2 .b 3 .d 4 .b 5 .c 6 .a 7 .c 8 .b 9 .d
二、填空题（每空1分，共10分）
1.稳定性，快速性，准确性。
2.解析法，实验法
5. g1(s)+g2(s)；
三、名词解释（每题3分，共15分）
1.指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平稳状态的能力。 （3分）
2.输出变量正比于输入变量的微分（或3分）
3.系统响应曲线达到并一直保持在允许衰减范围内的最短时间。 （3分）
4.当乃氏图随增加逆时针从第二象限越过负实轴向第三象限去时，叫正穿越。 （3分）
5.指当系统某个参数（如开环增益k）由零到无穷大变化时，闭环特征根在s平面上移动的轨迹。 （3分）
四、简答题（20分）
开环控制系统：是没有输出反馈的一类控制系统。其结构简单，**低，易维修。精度低、易受干扰。（2.5分）
闭环控制系统：又称为反馈控制系统，其结构复杂，**高，不易维修。但精度高，抗干扰能力强，动态特性好。（2.5分）
0型系统的幅频特性曲线的首段高度为定值，20lgk0（2分）
1型系统的首段-20db/dec，斜率线或其延长线与横轴的交点坐标为ω1＝k1（1.5分）
2型系统的首段-40db/dec，斜率线或其延长线与横轴的交点坐标为ω1＝k2（1.5分）
根轨迹与虚轴相交，表示闭环极点中有极点位于虚轴上，即闭环特征方程有纯虚根，系统处于临界稳定状态，可利用此特性求解稳定临界值。（3分）
举例，答案不唯一。如求开环传递函数g(s)=k/(s(s+1)(s+2))的系统稳定时的k值。根据其根轨迹与虚轴相交的交点，得到04.
1)当控制系统的闭环极点在s平面的左半部时，控制系统稳定；（1分）
2)如要求系统快速性好，则闭环极点越是远离虚轴；如要求系统平稳性好，则复数极点最好设置在s平面中与负实轴成45夹角线以内；（1分）
3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；（1分）
4)要求系统动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存5）在偶极子；（1分）
5)如有主导极点的话，可利用主导极点来估算系统的性能指标。（1分）
五．计算题（35分）
1、解：解：1、建立电路的动态微分方程。
根据kcl有3分)
即3分)2、求传递函数。
对微分方程进行拉氏变换得。
3分)得传递函数2分)
解：解：传递函数g(s):根据梅逊公式2分）
4条回路：, 无互不接触回路。（3分）
特征式： 3分）
2条前向通道： ；
2分）2分）
答：解：从开环波特图可知，系统具有比例环节、两个积分环节、一个一阶微分环节和一个惯性环节。
故其开环传函应有以下形式 (5分)
由图可知：处的纵坐标为40db, 则， 得 (2分)
又由的幅值分贝数分别为20和0，结合斜率定义，有，解得 rad/s (2分)
同理可得或 ，
得 rad/s (2分)
故所求系统开环传递函数为1分)
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