《自动控制原理》复习题

一通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数C(s)。

R(s)G3R(S)-G1G2C(S)G4

二 根据下图所示的RC电路原理图，写出该系统以Ui为输入量，Uo为输出量的微分方程。

RiCUo

Ui三 通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数C(s)。

R(s)R(S)G1-G2G3C(S)-G4

四 控制系统中的性能指标分为动态性能指标与静态性能指标。动态指标中用--------评价系统的阻尼程度，用------------和--------------评价系统的响应速度，用--------------同时反映响应速度和阻尼程度。静态指标用--------------描述，它反映了系统的-------------。

G(S)?ks(0.2s?1)(0.5s?1)，①试绘制相应的闭环根轨

五 设单位反馈系统开环传递函数为

迹图；②若对该系统增加开环零点，则根轨迹图会如何变化；③若增加该系统的开环极点，则根轨迹图如何变化。

G(s)?六 已知系统开环传递函数为

2s?1,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特

性曲线图。

七 简述奈氏稳定判据。

八 自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制？并分别介绍每种控制。

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九 已知一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?25，试计算其动态性能指标（σ%，tp ，

s(s?6)tr和ts）。

十 已知系统的闭环特征方程s4+2s3+3s2+4s+5=0，试用劳斯判据分析系统的稳定性。若系统不稳定，指出不稳定根的个数。

十一 简述线性系统的两个重要特性，并利用该特性计算下图所示输出量的拉氏表达式。（已知R(S)=1/S,N(S)=1/S2）。

N(S)R(S)1/S1/(S+1)C(S)-1

10S(S?4),若输入信号为 r(t)=4+6t+3t2,求稳态误差。

G(S)?十二 已知开环传递函数为

十三 简述控制系统稳态误差的含义，并给出其常有的两种定义方法。

十四 试举出在控制系统中，常用的典型输入信号有哪几种。

十五 简述系统的幅频特性、相频特性和频率特性的含义。

十六 简述经典控制论的含义。

十七 试写出比例环节、惯性环节、积分环节的传递函数。

十八 简述开环控制和闭环控制的含义，并分别说出其特点。

十九 简述自动控制系统的三大性能要求。

G(S)?二十 设单位反馈系统开环传递函数为

二十一 已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下，写出其传递函数表达式。

KS(S?1)(S?2)，试绘制相应的闭环根轨迹图。

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二十二 试画出积分环节1的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线

S二十三 试画出比例环节K的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线 二十四 试画出惯性环节1TS?1的对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线

二十五.简述增加开环零极点对根轨迹有什么影响。

C(S)二十六.已知控制系统结构图如下图所示，试求系统传递函数R(S)。

R(s)E(s)G1(s) G2(s)C(s)Y(s)H(s)

二十七. 简述频率特性的含义，并写出惯性环节的频率特性表达式。

参考答案： 1

C(s)(G1?G4)G2 ?R(s)1?G2G3duo?u0?ui dt2 RC3

G1G2G3C(s) ?R(s)(1?G2G3)(1?G1G4)4①超调量σ% ② 上升时间tr ③峰值时间 tp ④调节时间ts ⑤稳态误差ess ⑥控制精度（或抗干扰能力）

5 ①实轴上为（-∞，-5）和（-2，0）段，根轨迹与虚轴交点为±3.33j，渐进线与实轴交点为-2.3，分离点为-0.88。②增加开环零点，根轨迹图向左弯曲或移动，开环零点越接近原点，系统的性能越好。③增加开环极点，根轨迹图向右弯曲或移动，开环极点越接近原点，系统的性能越差。

6转折频率前斜率为0db/dec,转折频率之后为-20db/dec。相角变化范围为0到-90度，并关于-45度对称（具体图形略）

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