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跨校专升本自动控制原理模拟试题6答案
低频段斜率大可以提高系统的稳态指标，高频段斜率大可以更好地排除高频干扰； 三、
解：首先系统必须是稳定的，系统的闭环特征方程为
TfTms3?(Tf?Tm)s2?s?K?0
式中，K?K0KfKm/i,为系统的开环增益，各参数满足： K>0, (Tf?Tm)?KTmTf?0 即稳定条件为 0?K?Tf?Tm
TfTm由于本例是I型系统，其Kp=∞, Kv=K,故在r(t)=(a+bt)?1(t)作用下，其稳态误差 ess?bb??0 必有 K> K?0于是，即能保证系统稳定，又满足对系统稳态误差要求的各参数之间的条件为
b?0?K0KfKm/i?Tf?TmTfTm
一、填空题（每空2分，共24分）：
1． 2． 3．
在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信若前向通道的传递函数为G（s），反馈通道的传递函数为H（s），则开环传递函数为齿轮副中，以主动轮角速度?为输入，以被动轮转角?为输出，则这个装置为号称为___________。 ___________。
________________环节。 4．
若环节的传递函数为
K，则其对数幅频特性L（?）在零分贝点处的频率数值为so
______________。 5． 6． 7． 8． 9． 10．
Bode图中对数相频特性图上的－180线对应于奈奎斯特图中的___________。
自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是____________，另一函数f(t)=3e?6t个是__________分量。
的拉氏变换式是________________________________。
积分环节的传递函数表达式为G（s）=_________________________。 在斜坡函数的输入作用下，___________型系统的稳态误差为零。 惯性环节的传递函数
1，它的幅频特性的数学式是__________,它的相频特性的数学Ts?1式是____________________。
二、简答题：
1、何谓自动控制？开环控制和闭环控制各具有什么样的特点？（8分） 2、什么叫传递函数？它有什么性质？（8分）
三、试分别用简化结构图、信号流图方法求如图1所示系统的传递函数C?s?R?s?。 （20分）
H(s) 2 G(s) 2 H(s) 1 G(s) 3 R(s) + G(s) 1 -- C(s) +G4(s)
图1
四、控制系统结构图如图2所示。
（1）希望系统所有特征根位于s平面上s＝－2的左侧区域，且?不小于0.5。试画出特征根在s平面上的分布范围（用阴影线表示）。
（2）当特征根处在阴影线范围内时，试求K,T的取值范围。 （20分）
R(s) Kcs?1 - Ks(Ts?1) C(s)
图2
五、已知系统的结构图如图3所示。若r(t)?2?1(t)时，试求
（1）当Kf?0时，求系统的响应c?t?，超调量?%及调节时间ts。
（2）当Kf?0时，若要使超调量?%＝20％，试求Kf应为多大？并求出此时的调节时间ts的值。
（3）比较上述两种情况，说明内反馈Kfs的作用是什么？ （20分）
R(s) - 100 -0.5 s(s?2)C(s)Kfs
图3
六、系统结构图如图4所示。当输入信号r(t)?1(t)，干扰信号n(t)?1(t)时，求系统总的稳态误差
ess 。 （15分）
N(s)R(s) - K1 K2 sC(s)
图4
七、某最小相角系统的开环对数幅频特性如图5所示。要求： （1）写出系统开环传递函数；（2）利用相位裕量判断系统稳定性； （3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。（15分）
L(?)/dB?20dB/dec2000.1?c-4010?-60
图5
八、某系统的开环对数幅频特性曲线如图6所示，其中虚线表示校正前，实线表示校正后。求解：
（1）确定所用的是何种串联校正性质校正，并写出校正装置的传递函数Gc(s)。 （2）确定校正后系统临界稳定时的开环增益值。
（3）当开环增益K＝1时，求校正后系统的相位裕量?，幅值裕量h。（20分）
L(?)/dB0-20-40-400.1110100-60?/s?1
图6 密 封 线 共 8 页 第 1 页 题号 分数 成绩 一 16 二 12 三 24 四 16 五 12 六 9 七 11 总 分