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《自动控制原理》期末试卷（B）

注意事项：考试时间：120分钟 一．填空题：（每空1分，共25分）

2?n1．二阶系统的开环传递函数G(S)=,其中ξ为 参数 ，

s(s?2??ns)ωn为 频率 ；当ξ>1时称为 过阻尼 ，0<ξ<1称为 欠阻尼 。

2．系统瞬态响应的类型取决于 输入信号 ，瞬态响应的形状取决于 闭环传递函数极点 。

3．对于稳定的系统，其稳定裕量γ 大于0 ，hg 大于1 。 4．某系统的传递函数为G(s)?18，其极点是 、 。

(3s?1)(6s?1)5．系统开环对数频率特性的低频段特性决定了系统的 _控制精度_ ，中频段特性决定了系统的 _稳定性和暂态性能_ ，高频段特性决定了系统的_抑制高频干扰的能力。

6 PD控制特点是 预见 性、 提前 性，有助于系统的 稳定 性。

7． 根轨迹方程的幅值条件： |Gk(s)|=1 ，相角条件：

，根轨迹起始于 开环极点，终止于 开环零

点 。

8．控制系统的校正分为 串联校正 和 反馈校正 两种基本方式。

9．频率特性是指线性定常系统在 零初始 条件下， 稳态输出正弦信号与 输入正弦

信号 的复数比。 二．判断题：（20分）

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1．ts，γ都是反映系统快速性的性能指标。( √ )

2．传递函数只取决于系统的结构和参数，与系统的输入无关。( √ ) 3．引入输入补偿属于复合控制。( × )

4．对于二阶系统，若ξ=1，系统不稳定。( × )

5．若系统的特征式的各项系数均大于零，则系统是稳定的。( X ) 6．最小相位系统的开环传函数中没有S右半平面的极点和零点。( X ) 7．当对数频率特性曲线的中Wc>Wg，则系统不稳定。(√ ) 8．根轨迹总是对称于虚轴。（ X ）

9．增大系统的开环增益K，可以改善系统的稳态性能。（ √ ） 10．加入PI可以改善系统的稳态性能。（ √ ）

11．若系统仅具有两个开环极点和一个开环零点，其根轨迹离开实轴必然沿着圆弧移动。（ √ ）

12．一阶系统的时间常数越大，系统响应速度越快。（ X ） 13．I型系统对斜坡输入的稳态误差为零。（ √ ）

14．系统状态结构图的引出点和综合点位置可以互换。（ √ ） 15．系统的开环频率特性可以反应闭环的性能。（ √ ） 16．离虚轴越远极点，对系统动态过程影响越大。（ X ） 17．根轨迹是根据系统开环零、极点的分布而绘制的。（ √ ） 18．频率特性无法反映系统的稳态性能。（ X ）

19．系统的静态加速度误差系数ka=limsG(s)H(s)。（ X ）

s?020．系统的传递函数是唯一，其状态结构图也是唯一的。（ √ ）

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三．简答题：（15分）

1．系统稳定的充要条件是什么？简述判断系统稳定性的方法。

答：连续控制系统稳定的充要条件是： 所有闭环特征根位于S的左半平面 ；

脉冲控制系统稳定的充要条件是：所有闭环特征根均位于Z平面以原点为圆心的单位圆内 。

2．简述增加开环零点对根轨迹的影响。 答：1.改变了根轨迹在实轴上的分布 2.改变了根轨迹渐近线的条数、倾角和截距

3.若增加的开环零点和某个极点重合或距离很近，构成了开环偶极子，则两者相互抵消。因此，可加入一个零点来抵消有损于系统性能的极点

4.根轨迹曲线将向左偏移，有利于改善系统的动态性能，而且，所增加零点越靠近虚轴，则影响越大。

3．简述画系统伯德图的步骤。

四．已知系统的奈氏曲线，判断系统的稳定性。（P为开环不稳定极点个数，v为积分

环节个数。）（6分）

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