B自控试卷 闵 答案

发布 2023-05-18 20:11:28 阅读 4250

xx学院2010~2011学年度上学期。

自动控制原理》试题(b卷)答案及评分标准。

一、选择题:

二、填空题:(共8题,每空1分,共15分)

1、增大 ; 下降。

2、分支数;实轴。

4、低;中。

5、前馈;校正。

6、超前;pd。

7、控制环节;特性 。

8、稳态。三、名词解释(每小题3分,共15分。)

1、自动控制系统:能对被控制对象的工作状态进行控制的系统称为自动控制系统。它一般由控制器和被控对象组成。

2、数学模型:所谓数学模型(mathematical models)就是用数学表达式来描述的实物控制系统这个基本概念。

3、开环控制系统:输出量对输入量没有影响的系统叫开环控制系统。

4、参数根轨迹:以非开环增益为可变参数绘制的根轨迹称为参数根轨迹,在参数根轨迹中k*是固定的。

5、超前校正:利用超前网络相角的超前特性,只要正确地将超前网络的交接频率1/at和1/t选择在待校正系统截止频率的两边。并适当选择a、t就可以使校正后的系统的截止频率和相角裕度满足性能指标的要求,从而改善闭环系统的动态性能。

四、简答题(回答要点,并简明扼要作解释。每小题4分, 5小题,共20分。)

1、二阶系统:凡以二阶微分方程作为运动方程的控制系统,即为二阶系统。

研究二阶系统的意义:1.二阶系统的典型应用极为普遍;2.不少高阶系统的特性在一定条件下可用二阶系统特性来表征。

2、线性系统稳定性定义:若线性控制系统在初始扰动的影响下,其动态过程随时间的推移逐渐衰减,并趋于零,则称系统渐近稳定,简称稳定;反之系统的动态过程随时间的推移而发散,则称系统不稳定。

3、典型环节中的非最小相位环节有:比例环节、惯性环节、一阶微分环节、二阶微分环节、振荡环节。

4、动态过程:在典型输入信号作用下,系统输出量从初始状态到最终状态(稳态)的响应过程。系统在动态过程中的表现有:

衰减、发散、等幅振荡等形式。对于一个稳定系统,其动态过程必须是衰减的。

5、频率特性定义:线性系统在正弦函数作用下,稳态输出与输入之比对频率关系的特性。

由定义可知,只有系统在稳态时,才可能测出频率特性;对不稳定的系统,频率特性是观察不到的。

五、作图题(根据题的要求绘图,共3小题,前两题每题3分,后一题4分,共10分。)

画错一条线扣一分,没有标明箭头或箭头标错的扣一分,扣分总计不超过每小题的总分。

六、计算题(请写出主要计算步骤及结果,共2题,每小题10分,共20分。)

解:从输入到输出端有二条前向通道:p1=abcd和p2=e --2分。

有三个闭环:la=bf、lb=gc和lc=dh2分。

有二个不接触回环:la=bf与lc=dh2分。

用梅逊公式求传递函数。

4分。2、解:列出劳斯表:

6分。系统稳定的充分必要条件是:

4分。劳斯表列写正确得6分,劳斯表的每一项中错一项扣一分,所扣总分不能超过6分。

3、解:(1)系统的开环频率特性为

该系统是由比例、积分、微分和惯性环节所组成1分。

2)系统的交接频率分别为2和102分。

3)作出该系统对数幅频特性曲线的渐近线。

在低频段,由于=1,因而渐近线的斜率为-20db/dec。在=1处,其幅值为20lg10=20db。当2时,由于惯性环节对信号幅值的衰减任用,使分段直线的斜率-20db/dec变为-40db/dec。

同理,当10时,由于微分环节对信号幅值的提升作用,使分段直线的斜率由-40db/dec变为-20db/dec3分。

对数幅频特性。4分。

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