⾃动控制原理典型习题（含答案）
⾃动控制原理习题
物理除垢()
(s R s C 。解：
所以：
3
2132213211)()
铅封螺丝
(G G G G G G G G G G s R s C +++= ⼆．（10分）已知系统特征⽅程为063632 3开关量信号
4
=++++s s s s ，判断该系统的稳定性，若闭环系统不稳定， 四．（12
1m -=
222
K Kqam调制器
-0=1K ?=，s = 所以当1K >时系统稳定，临界状态下的震荡频率为ω
五．（20分）某最⼩相⾓系统的开环对数幅频特性如下图所⽰。要求 （1）写出系统开环传递函数；（2）利⽤相⾓裕度判断系统的稳定性；
（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。 解（1）由题图可以写出系统开环传递函数如下：
（2）系统的开环相频特性为
截⽌频率1101.0=?=
c ω
相⾓裕度：?=+?=85.2)(180c ω?γ
故系统稳定。
（3）将其对数幅频特性向右平移⼗倍频程后，可得系统新的开环传递函数
其截⽌频率10101==c c ωω
⽽相⾓裕度?=+?=85.2)(18011c ω?γγ= 故系统稳定性不变。由时域指标估算公式可得
)11
(4.016.0-+=σ
o
o
=o o 1σ
（1（2（2）121)(=
s G 2函数。1、的输出量不会对系统的控制量产⽣影响。开环控制结构简单、成本较低、系统控制精度取决于系统元部件、抗⼲扰能⼒较差。（２分）
2、根轨迹简称为根迹，它是开环系统某⼀参数从零变到⽆穷时，闭环特征⽅程式的根在s 平⾯上变化的轨迹。（３分）系统根轨迹起始于开环极点，终⾄于开环零点。（２分）
⼆、看图回答问题（每⼩题10分，共20分）
1、解：结论：稳定（２分）
理由：由题意知系统位于s 右半平⾯的开环极点数0=P ，且系统有⼀个积分环节，故补画半径为⽆穷⼤，圆⼼⾓为2
12
2π
π
π
-
=?-
=-
v 的圆弧，则奈奎斯特曲线如图1⽰，（３分）由图可知系统奈奎斯特曲线包围(-1,j0)
高空施工平压平自动模切机点的圈数为000=-=-=-+N N N ，（３分）由奈奎斯特稳定判据，则系统位于s 右半平⾯的闭环极点数02=-=N P Z ，
（２分）故闭环系统稳定。判断正确2分，理由正确6分，曲线补画完整2分。
2、解：由图知
≈?==≈?==?==--s rad t e s t n n s s /402.24
5
.0%16%%16%,02.22
1ωξωξδδξξπ，若
其为典型⼆阶系统，则其开环传递函数为：)
2()(2
n n
s s s G ξωω+=
闭环传递函数为:16
4162)(2
2
2
2++=
++=
s s s
s n
n n
ωξωωΦ
图中参数读取正确５分，计算正确６分，结论正确４分
12 3()G s ，则
G(s)为4阻尼⽐567为
((1)
K s Ts τ+8、PI 控制器的输⼊－输出关系的时域表达式是 1
()[()()]p
u t K e t e t d t
T
=
+? ，其相应的传递函数为 1
[1]p K Ts
+
，由于积分环节的引⼊，可以改善系统的稳态性能性能。
⼆、选择题（每题2分，共20分）
1、采⽤负反馈形式连接后，则(D)
A 、⼀定能使闭环系统稳定；
B 、系统动态性能⼀定会提⾼；
C 、⼀定能使⼲扰引起的误差逐渐减⼩，最后完全消除；
D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提⾼系统的稳定性没有效果(A)。
A 、增加开环极点；
B 、在积分环节外加单位负反馈；
C 、增加开环零点；
D 、引⼊串联超前校正装置。 3、系统特征⽅程为0632)(23=+++=s s s s D ，则系统(C) A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 4A C 5A C 6A 、超调7
系统①系统②系统
③
A 、系统①
B 、系统②
C 、系统③
D 、都不稳定
8、若某最⼩相位系统的相⾓裕度0γ>，则下列说法正确的是(C)。
A 、不稳定；
B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；
C 、稳定；
D 、不能判⽤相⾓裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为
101
1001
s s ++，则该校正装置属于(B)。
A 、超前校正
B 、滞后校正
C 、滞后-超前校正
D 、不能判断
10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最⼤相位超前⾓的是：B
A 、
1011s s ++B 、1010.11s s ++C 、210.51s s ++D 、0.11
101
s s ++ 三、(8分)试建⽴如图3所⽰电路的动态微分⽅程，并求传递函数。
解：1、建⽴电路的动态微分⽅程根据KCL 有2
00i 10i )
t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+-(2分)
即)t (u )
t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dt
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议