南京理工大学自动控制原理题库NO23(含答案)

大纲编号： 100102

课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102023 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟

一.(15分)简答题

1. 控制系统的稳定性指的是什么，充要条件是什么?

2. 什么是非线性模型的线性化？为什么要对非线性模型的线性化?如何进行线性化处理?

3. 简述PD控制的控制思想,写出其控制律.利用PD控制器控制典型的二阶系统时,对系统有哪些改善,又有哪些不足?

二.(10分)

利用方框图的简化规则,求图示系统的传递函数。

三．（15分）

一系统的动态结构图如图所示，求在不同的k值下（k分别取1,3,7）系统的动态指标及单位阶跃信号作用下的稳态误差，k值的变化对系统有什么影响？（ts的误差带取5%）

四．（10分）

设系如图所示统结构，试确定闭环系统稳定时k和k2的可调范围。

五．（13分）

设某系统的开环传递函数为G(s)析系统性能（稳定性及振荡性）

ksss12，试绘制该系统的根轨迹，并大致分

六．（15分）

图示为最小相位系统的开环对数幅频特性。 1． 试写出系统的开环传递函数；

2． 作出开环系统的极坐标图，并用Nyquist稳定判据判别闭环系统的稳定性； 3． 计算系统的相角裕度； 4． 试求静态误差系数kpkv和ka

七．（12分）

图中所示为三个系统开环频率特性的Nyquist图的负频率部分，P是G(s)H(s) 的右极点数。试说明闭环系统是否稳定，为什么？

八．（10分）

已知一校正装置的传递函数为Gc(s)说明该网络属于何种类型？

10s1，设计一个RC无源校正网络，并

100s1课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 教学大纲编号： 100102

试卷编号：100102023 考试方式： 闭卷考试 满分分值 100 考试时间： 120 分钟

一．略

二． (10分)

C(s)G1G2G3GR(s)41G 1G2G3G1G2G3H1H2G4三 (15分)

k11n50.75ts8秒%2.85% k2370.53814.2%k37100.375830.1%四. (10分)

原系统可化为:

特征方程为

s(s20)(s10)200k1(1k2s)0

即s330s2200(1k1k2)s200k10 s31200(1k1k2)s230200k1

s1200(1k200k1k2)1 30s0200k1要求系统稳定,必须k10200k1 200(1k1k2)s300ess0.50.25

0.125k10即11

k230k1五.(13分)

解: G(s)ksss12

1. 开环极点13j 22开环零点 0

2. 实轴轨迹[0,) 3. 渐进线: 180

4. 分离点:d1 此处k1 当 出射角240

系统的稳定域0k

振荡特性 0k1 振荡 1k不振荡.

六.(15分) 略 七.(12分)

(a)从,Nyguist曲线,顺时针保围(1,j0)点两次.R2,闭环右极点ZPR2,闭环系统不稳定.

(b) Nyguist曲线,顺时针保围(1,j0)点一次, 反时针保围(1,j0)点一次,此时R0,闭环右极

点ZPR0,闭环系统稳定.

(c) Nyguist曲线,反时针保围(1,j0)点两次.R2,闭环右极点ZPR0,闭环系统稳定.

八.(10分) Gc(s)Ts1Ts110T10是属滞后网络;

R1,R2,C2应满足 TR2C2R1R2 R2