《2022年自动控制原理模拟题及答案 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年自动控制原理模拟题及答案 .docx（40页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习中心姓名学号西安电子科技高校网络与连续训练学院自动掌握原理模拟试题一一、简答题（共25 分）1、简述闭环系统的特点,并绘制闭环系统的结构框图. 8 分2、简要画出二阶系统特点根的位置与响应曲线之间的关系. 10 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3、串联校正的特点及其分类？ 7 分二、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为GK sKss22s,试确定使系4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_统产生连续振荡的K 值,并求振荡频率. 15 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_
2、精品资料_三、设某系统的结构及其单位阶跃响应如下列图.试确定系统参数K 1 ,K 2 和a .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 15 分四、某最小相角系统的开环对数幅频特性如图示.要求（20 分）1）写出系统开环传递函数.2）利用相角裕度判定系统的稳固性.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程
3、,试争论对系统性能的影响.五、设单位反馈系统的开环传递函数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G sKss1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_试设计一串联超前校正装置,使系统满意如下指标：（25 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（1）在单位斜坡输入下的稳态误差ess1 15 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）截止频率 c 7.5rad/s.（3）相角裕度 45.模拟试题一参考答案：一、简答题1、简述闭环系统的特点,并绘制闭环系统的结构框图.解： 闭环系统的结构框图如图：闭环系统的特点：闭环掌握系统的最大特点是检测偏差、订正偏
4、差.1) 由于增加了反馈通道 , 系统的掌握精度得到了提高.2) 由于存在系统的反馈, 可以较好的抑制系统各环节中可能存在的扰动和由于器件的老化而引起的结构和参数的不确定性.3) 反馈环节的存在可以较好的改善系统的动态性能.2、简要画出二阶系统特点根的位置与响应曲线之间的关系.解：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -113、串联校正的特点及其
5、分类？答：串联校正简洁 , 较易实现.设于前向通道中能量低的位置,削减功耗.主要形式有相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后- 超前校正.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为统产生连续振荡的K 值,并求振荡频率.GK sKss22s,试确定使系4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：系统的闭环传递函数为：GB sKs32s24sK可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_特点方程为：Dss32s24sK0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢
6、迎下载精品_精品资料_列劳斯表s314s22K s18-K/2s0K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_要使系统稳固,就 K0; 24K20 .得： 8K0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以,使系统产生连续振荡的K 值为： K8将 K8 代入特点方程,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Dss32s24s8 s24 s20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得其虚根为, sj 2 .所以,振荡频率2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三、设某系统的结构及其单位阶跃响应如下列图.试确定系统参数K 1 ,K 2 和a .可编辑资
7、料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -解由系统阶跃响应曲线有h3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_t p0.1o o43 333.3 o o可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_系统闭环传递函数为 sK 1 K 22K 2n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1nns2asKs22s2可编辑资料 - - - 欢迎下载
8、精品_精品资料_t p由1o oe0.12n2o133.3 o联立求解得0.33n33.28可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n由式（ 1）K 121108可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a2另外hnlim22s s1limK 1K 2K3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s0ss0 s22asK1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四、某最小相角系统的开环对数幅频特性如图示.要求1）写出系统开环传递函数.2）利用相角裕度判定系统的稳固性.3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程,试争论对系统性能的影响.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_
9、精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -解： 解（1）由图可以写出系统开环传递函数如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G sss0.1101s1 20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）系统的开环相频特性为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_截止频率90c0.110arctan0.11arctan20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
10、_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_相角裕度180c 2.85可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故系统稳固.（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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Gs100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s s1s1200可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其截止频率c110c10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_而相角裕度1180c1 2.85可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_故系统稳固性不变
11、.由时域指标估算公式可得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_o o0.16tK 0sc0. 4 K 0101s i nc11 =1 o o0.1t s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以,系统的超调量不变,调剂时间缩短,动态响应加快.五、设单位反馈系统的开环传递函数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G sKss1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_试设计一串联超前校正装置,使系统满意如下指标：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（1）在单位斜坡输入下的稳态误差ess1 15 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_
12、（2）截止频率 c 7.5rad/s.（3）相角裕度 45.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：依 e指标： e111可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ssssK vK15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_K15画未校正系统的开环对数幅频特性如下列图.依图可得：c
13、153.873可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_校正前系统相角裕度：1800G jc 1800900arctanc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_定c 7. 5,作图得：090arctan 3.873014.48可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_b11.48dB AB11.5dB 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_作图使： ACAB11.5 dB, 过 C 点作 20dB/dec 直线交出 D
14、点（D2 ）,令可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ DCCE ）得 E 点（E28.125）.这样得出超前校正环节传递函数：s1Gc s2s128.125可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_且有：mc 7.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_校正后系统开环传递函数为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cG ss1G s215可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s1s s128.12511验算：在校正过程可保证：essK v15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - -
15、 -第 6 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 8 00Gc c c G 7.5 r a d/ sc 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 8 00900arctgc arctgc arctgc 67.7320450可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_全部指标满意要求.2281. 25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
16、_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习中心姓名学号西安电子科技高校网络与连续训练学院自动掌握原理模拟试题二可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、简述题（ 25 分）1、简述掌握系统的基本要求.2、已知在零初始条件下,系统的单位阶跃响应为ct 12e2tet ,试求可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_系统的传递函数
17、.3、简述最小相位系统与非最小相位系统的异同.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、已知系统的结构图如下列图,图中Rs 为输入信号,N s 为干扰信号,试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_求传递函数C s ,RsC sN s.（15 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三、 某单位负反馈掌握系统如图,阻尼比0.5 ,试求：（共 20 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs Ks s1Cs可编
18、辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、系统类型、阶次.（2 分）2、K、无阻尼振荡角频率n 、有阻尼振荡角频率d 的值.（ 6 分）3、系统的开环传递函数GK s .（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4、静态误差系数Kp,Kv 和 Ka.（3 分）5、系统对单位阶跃、 单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差essp ,essv ,essa .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑
19、资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（3 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6、峰值时间t p ,最大超调量p % .（4 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四、单位反馈系统的开环传递函数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GsK s22s5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s2s0.5试绘制系统根轨迹,确定使系统稳固的K 值范畴.（15 分）五、对图示的反馈校正系统,试分析： （25 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1如GsK,G
20、 sK,分析反馈校正对系统性能的影响.（ 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2ch可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分）2）如 G sTs1K,G s Ks,分析反馈校正对系统性能的影响.（ 15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2Ts1ch分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、简述题模拟试题二参考答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、简述掌握系统的基本要求.答：掌握系统的基本要求：稳固性、精确性和快速性.稳固性是保证掌握系统正常工作的先决条件, 是掌握系统的重要特性.精确性就是要求被控量和设定值之间的误差达到所
21、要求的精度范畴.准确性反映了系统的稳态精度.快速性表达了系统的动态性能,即对过渡过程的形式和快慢提出要求.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_表现为对过渡过程时间和超调量的要求.2、已知在零初始条件下,系统的单位阶跃响应为ct 12e2tet ,试求可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_系统的传递函数.解单位阶跃输入时,有Rs1 ,依题意 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 20 页 - -
22、 - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C s1213s21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ss2s1s1 s2s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G sC s3s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R s s1 s23、简述最小相位系统与非最小相位系统的异同.答：一个稳固系统,如其传递函数的极点和零点都位于s 平面的左半部,就称为最小相位系统,否就, 称为非最小相位系统.对于幅频特性相同的
23、系统, 最小相位系统的相位迟后是最小的.最小相位系统的对数幅频特性与相频特性之间存在着唯独的对应关系.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、已知系统的结构图如下列图,图中Rs 为输入信号,N s 为干扰信号,试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_求传递函数C s ,RsC s .N s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：令N s0 ,求C sR s.图中有 3 条前向通路, 2 个回路.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - -
24、欢迎下载精品_精品资料_P1G2G4,11, P2G3G4,21, P3G1G2G4,31,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_L1G2G4, L2C sP11P22P33G2 G4G3G4G1GRs1G2 G4G3 G4就有G3G4,1 L1L2 ,2 G4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_令 Rs0 ,求C sN s.有 1 条前向通路,回路不变.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P1G4,11,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就有C sN
25、 sP11G41G2G4G3G4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -三、 某单位负反馈掌握系统如图,阻尼比0.5 ,试求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs Ks s1Cs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、系统类型、阶次.（2 分）2、K、无阻尼振荡角频率n
26、 、有阻尼振荡角频率d 的值.（ 6 分）3、系统的开环传递函数GK s .（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4、静态误差系数Kp,Kv 和 Ka.（3 分）5、系统对单位阶跃、 单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差essp ,essv ,essa .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6、峰值时间t p ,最大超调量p % .（4 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： 1、1 型、2 阶（2 分）2、K=1（ 2 分）n =1 rad / s（2 分）可编辑资料 - - - 欢迎
27、下载精品_精品资料_2dn130.8662rad / s（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3、GK s1ss1（ 2 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4 、 Klim GsKlim sGs1Klim s2G s0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ps0Kvs0Kas0K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5、 essp1/1K p 0es s v1 / K v1essa1/ K a
28、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6、t p2 d3323.6321p %e100%e 1 0.52100%16.3%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四、单位反馈系统的开环传递函数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GsK s22s5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s2s0.5试绘制系统根轨迹,确定使系统稳固的K 值范畴.解根轨迹绘制如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页,共 20 页 - - -
29、 - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 实轴上的根轨迹：2,0.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 分别点：由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_11d0.5d21d1j 21d1j 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得：d10.41.与虚轴交点：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D s s2 s0.5Ks22s50可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_把 s=j代入
30、上方程,令可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Re D j1K25K10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Im D j1.52K0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得：0K0.21.25K0.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_根轨迹如图解所示.五、对图示的反馈校正系统,试分析：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1) 如 GsK,GsK,分析反馈校正对系统性能的影响.10 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2ch2) 如 GsTs1K,G sKs ,分析反馈校正对系统性能的影响. 15 分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2chTs1解： 1）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页,共 20 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G2c