西南交《自动控制原理A》离线作业-自动控制原理A第123次作业答案

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自动控制原理A第1次作业



一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)

1.?自动控制的基本控制方式包括:?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?开环控制

??(B)?闭环控制

??(C)?复合控制???

??(D)?手动控制





2.?以下不属于闭环控制系统的特点是:?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?采用了反馈

??(B)?系统的响应对扰动不敏感

??(C)?构造简单?

??(D)?存在稳定性问题





3.?闭环控制系统中，测量元件的输入信号是该控制系统的：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?输入信号

??(B)?输出信号

??(C)?偏差信号

??(D)?反馈信号





4.?自动控制系统按输入特征分类，可分为:?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?恒值系统和随动系统

??(B)?线性系统和非线性系统

??(C)?连续系统和离散系统

??(D)?单输入单输出系统和多输入多输出系统





三、主观题(共4道小题)

5.?对控制系统的基本要求主要包括????????????、?????????????和??????????????。






6.?自动控制系统的偏差是指系统的????????????????????和?????????????????????的差值。






7.?简述反馈控制系统的工作原理。






8.???? 直流电动机转速控制系统如下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、控制器、执行机构、测量元件以及该系统采用何种控制方式？
/
























自动控制原理A第2次作业



一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)

1.?在经典控制理论中，常用的数学模型包括：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?微分方程

??(B)?传递函数

??(C)?结构图?

??(D)?频率特性函数





2.?下列对传递函数描述正确的是：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?它是频率域中的数学模型，包含了系统有关动态性能的信息。

??(B)?它是在零初始条件下得到的。

??(C)?它反映了输入量与输出量之间的关系。

??(D)?物理结构不同的系统，可能有相同的传递函数。





3.?在经典控制理论中，采用的频域数学模型为：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?微分方程

??(B)?传递函数

??(C)?结构图

??(D)?频率特性函数





4.?控制系统的传递函数取决于：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?输入信号

??(B)?输出信号

??(C)?系统的结构和参数

??(D)?扰动信号





三、主观题(共5道小题)

5.?线性定常系统的传递函数定义为：?????????????????????????????????????????????。






6.?若某反馈控制系统前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其开环传递函数为?????????????????。






7.?系统的方框图如下图所示，计算传递函数Y(s)/R(s)。
/






8.??? 假设下图中所示的运算放大器是理想的，各个参数取值为C=1F，R1=167kΩ，R2=240kΩ，R3=1kΩ，?R4=100kΩ，试计算运算放大器电路的传递函数G(s)=Vo(s)/V(s)。?
/?






9.??? 假设以下两个系统的传递函数分别为：
/
???试写出上述系统的微分方程（初始条件为零）。












自动控制原理A第3次作业



一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)

1.??根据系统结构和参数选择情况，系统动态过程可以表现为：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?衰减

??(B)?发散

??(C)?等幅振荡

??(D)?保持





2.?可以降低系统稳态误差的方法有：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?增大系统开环总增益

??(B)?增加系统前向通路中积分环节的个数

??(C)?降低系统开环总增益

??(D)?减少系统前向通路中积分环节的个数





3.?若某控制系统闭环特征方程的根为-2，-5和-1±j5，则该系统：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?临界稳定

??(B)?稳定

??(C)?不稳定?

??(D)?不能判断其稳定性





4.?某控制系统为1型系统，当输入为单位斜坡信号时，其输出的稳态误差为：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?不能确定

??(B)?零

??(C)?常数

??(D)?无穷大





三、主观题(共7道小题)

5.?单位负反馈控制系统稳态误差的计算公式为????????????????????????????。






6.?线性定常系统稳定的充分必要条件是，系统的所有????????????都具有负实部,即都位于S平面的左半部。






7.?某负反馈控制系统的闭环传递函数为Gc(s)=9/(s2+3s+9)，则系统的无阻尼自然频率为????????????????，阻尼比为?????????????，系统单位阶跃响应的调节时间为?????????????????。






8.?若某单位负反馈控制系统的开环传递函数是G(s)=100/[s2(0.1s+1)]，则该系统为????????型系统，其静态位置误差系数Kp=???????????????。






9.?设某控制系统的结构图如图E1.1所示，试计算该系统的暂态性能：?超调量σ%，峰值时间Tp，上升时间?Tr和调整时间Ts。
/






10.?单位反馈系统如图E2所示，受控对象传递函数为：
/
试确定系统单位阶跃响应和斜坡响应的稳态误差。
/






11.?某系统的特征方程为?
/
试确定使该系统稳定的K?的取值范围。












自动控制原理A第4次作业



一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)

1.?以下关于控制系统根轨迹法描述正确的是：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?根轨迹法是求解闭环系统特征方程根的一种图式法。

??(B)?在已知系统开环零、极点在s平面分布的情况下，绘制系统闭环极点在s平面随某一参数变化时的运动轨迹。

??(C)?绘制根轨迹时，凡是满足幅值条件的点都在根轨迹上。

??(D)?根轨迹起始于系统开环极点终止于系统开环零点。









2.?以下关于控制系统根轨迹法描述错误的是：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?根轨迹法的分支数与开环有限零点数m和开环有限极点数n中的大者相等。

??(B)?当开环有限零点数m小于开环有限极点数n时，有n-m条根轨迹分支终止于无穷远处。

??(C)?实轴上某区域，若其右侧开环实数零、极点个数之和为偶数，则该区域具有根轨迹。

??(D)?一部分根轨迹分支向右移动则必定有一部分根轨迹分支向左移动。





3.?下列系统中无论增益K*为何正值，系统均不稳定的是：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?
/

??(B)?/?

??(C)?/?

??(D)?/?





4.?两条或两条以上的根轨迹分支在复平面上相遇又立即分开的点，称为根轨迹的：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?与虚轴的交点

??(B)?起始点

??(C)?渐近线与实轴的交点

??(D)?分离点





三、主观题(共5道小题)

5.?在控制系统中，除根轨迹增益K*以外，系统其它参数变化时的根轨迹称为????????????。






6.?在根轨迹的条件方程中，????????????????条件是决定根轨迹的充分必要条件。






7.?根轨迹是开环系统某一参数从?????????????变化到??????????????时，闭环系统特征方程的根在s平面上变化的??????????????。






8.?已知某单位负反馈系统的开环传递函数为：
/
(1)?????确定实轴上的根轨迹；
(2)?????确定根轨迹的分离点；
(3)?????确定根轨迹的渐近线；
(4)?????求系统临界稳定的K*值；
(5)?????在下图中绘制系统的根轨迹。
/






9.?某单位反馈系统的开环传递函数为：
/
试求：
(1)?????实轴上的分离点和与该点对应的增益K；
(2)?????当有两个闭环特征根位于虚轴上时，系统的增益值和特征根；
(3)?????K=6时的闭环特征根；
(4)?????画出根轨迹图。












自动控制原理A第5次作业



一、不定项选择题(有不定个选项正确，共3道小题)

1.?控制系统频率特性的图示表示方式有：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?根轨迹图

??(B)?Bode图

??(C)?Nyquist图

??(D)?信号流图





2.?如果已知一系统G(s)，p是开环极点在s右半平面的个数，当w从-∞变化到∞时，下列关于该系统奈奎斯特（Nyquist）曲线描述正确的是：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点，且p=0，则闭环系统稳定。

??(B)?奈奎斯特曲线按逆时针方向包围(-1,j0)点p周，则闭环系统稳定。

??(C)?奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1,j0)点p周，则闭环系统稳定。

??(D)?奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1,j0)点p周，无论p为何值，闭环系统不稳定。





3.?在一阶惯性环节的伯德图中，当ω→∞?时，其相位为：?[不选全或者选错，不算完成]

??(A)?45°

??(B)?-45°

??(C)?90°

??(D)?-90°





三、主观题(共6道小题)

4.?　　　　　　是依据开环频率特性来判断闭环系统稳定性的一种准则，其数学基础是复变换数中的幅角原理。






5.?开环频率特性的幅值等于１所对应得频率称为　　　　　　　　；在开环频率特性的相角等于-180度的角频率上，开环频率特性的幅值的倒数称为系统的　　　　　　　　　　。






6.?根据奈奎斯特稳定判据，若N=-2，P=2，则Z=???????????，可判断该系统为闭环????????????????????。






7.?某控制系统的开环传递函数为：
/
试在下图中绘制该系统开环频率特性的对数幅频特性曲线。
/






8.?
??? 某条件稳定的系统的极坐标图如下图所示。
/
(1)?????已知系统的开环传递函数在s右半平面上无极点，试判断闭环系统是否稳定；
(2)?????当图中圆点处表示-1时，请判断系统是否稳定。






9.?
?? 某集成电路的Bode?图如下图所示：
/
(1)?????读图求出系统的幅值裕度和相角裕度；
(2)?????为了使相角裕度达到60度，系统的增益应该下降多少dB？













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