---------------------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： 班 级（学生填写）2007～2008学年第一学期自动控制原理科目考试试题A卷

使用班级（老师填写）：电气05-1、2 题 号 得 分 阅卷人 一 二(1) 二(2) 二(3) 二(4) 二(5) 二(6) 二(7) 二(8) 总分 一、填空题(共35分, 除最后两小题各为2分外, 其它各小题均为每空1分)： 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_____________系统、随动系统和_____________系统。 2、 线性系统的主要特点是具有_______性和齐次性。 3、 传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为________， 极点为_____________， 增益为____________，其单位阶跃响应为________________________；该系统的可近似为传递函数为________________的二阶系统。 4、 分析自动控制系统时常用的典型输入信号是阶跃信号、斜坡信号、抛物线信号、_________________和__________________。 5、 自动控制系统包含________________和自动控制装置两大部分。 6、 线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、________________、___________________、____________________。 7、________是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用____________确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。当n-m≥___________时, 开环n 个极点之和等于闭环n个极点之和。 8、对自动控制的性能要求可归纳为___________、____________和准确性三个方面， 在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的__________，而稳态误差体现的是___________________________。 9、香农采样定理指出：如果采样器的输入信号e( t )具有有限宽带，并且有直到ωh 的频率分量，则使信号e( t ) 完满地从采样信号e*( t ) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件：_____________________。 10、对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频率成_____比。 11、非线性系统的描述函数N（A）定义为非线性环节的输出___________与输入正弦量的复数比。非线性系统如其线性部分的传递函数为G（s），则系统产生自激振荡的条件为G（jω）=____________； 如G(s)是最小相位系统，若G（jω）曲线不包围____________曲线，则系统是稳定的。 12、已知一系统单位脉冲响应为g(t)?3e?1.25t，则系统的传递函数为__________________。 13、.表征一阶系统K/（Ts+1）静态特性的参数是_________，动态特性的参数是_______。 14、线性二阶系统当ζ=0时，系统有一对纯虚根，其 阶跃响应为_______________过程，奇点类型是________________。 第 1 页 （共 页）

15、差分方程为c(n?2)?(1?e?0.5T)?c(n?1)?e?0.5Tc(n)?(1?e?0.5T)?r(n?1)的 系统的脉冲传递函数是：{ } 16、已知单位反馈系统的开环传递函数为G（S）=1/（S+1），则闭环系统在 r( t )=sin2t时的稳态输出c( t )=______________________________。 二．分析题（共65分） 1、求下图所示电路的传递函数及微分方程（8分）。 2、已知系统的结构图如下图所示，求系统的传递函数 (6分) 3、已知系统的特征方程为 D(s)?s5?2s4?2s3?4s2?11s?10=0 , 试判定系统的稳定性，并说明位于右半S平面的特征根数目 (8分)。 4、一单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）= 8/ [s (s+2)], 试计算输入r( t )分别为1( t )、t和t时，以及r(t)=1( t )+ t + t时，系统的稳态误差 （8分）。 5、已知开环零极点分布如图所示，试绘出相应的闭环根轨迹概略图（6分）。 jjj222图a图b第 2 页 （共 页）

图c-------------------------------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线） 6、一最小相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所示。 （12分） （1） 求其传递函数。 （2） 概略绘制系统的奈氏曲线图及用奈氏判据分析该系统的稳定性。 （3） 说明能否直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。 ： 姓名： 学号： 班 级（学生填写） 7、已知离散控制系统结构如下图所示，采样周期T=1秒，求系统闭环脉冲传递函数及分析系统的稳定性（10分）。 r?t??y*?t?T10s?s?1?y?t? 8、已知非线性系统的微分方程为 ???0.5x??2x?x2?0 x试求系统的奇点并判断其类型（7分）。 第 3 页 （共 页）