武科大自控試卷

1、注：考生不得在試題紙上答題，教師只批閱答題冊正面部分。1試題參考答案2013年～2014年第一學(xué)期課程名稱：自動控制原理適用專業(yè)年級：自動化2011級考生學(xué)號：考生姓名：試卷類型：A卷■B卷□考試方式：開卷□閉卷■………………………………………………………………………………………………………一、(15分，每小題3分)簡答題（1）簡述頻率特性的定義。（2）按照校正裝置在系統(tǒng)中的連接方式，說說校正分哪幾種方式；按照校正原理的不同，串聯(lián)校正又

2、分為哪幾種方式？（3）簡述線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)區(qū)別。（4）簡述香農(nóng)采樣定理。（5）簡述閉環(huán)采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。答案：（1）頻率特性是線性系統(tǒng)正弦輸入信號作用下，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的復(fù)數(shù)之比。（2）按照校正裝置在系統(tǒng)中的連接方式，校正分為：串聯(lián)校正、反饋校正和前饋校正；按照校正原理的不同，串聯(lián)校正分為串聯(lián)超前校正、串聯(lián)滯后校正和串聯(lián)滯后超前校正。（3）可以從數(shù)學(xué)模型、穩(wěn)定性和運動形式三方面來區(qū)別非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)。數(shù)學(xué)模型穩(wěn)定性運動

3、形式線性系統(tǒng)線性微分方程系統(tǒng)固有特性，與外力無關(guān)穩(wěn)定、不穩(wěn)定（臨界穩(wěn)定）非線性系統(tǒng)非線性微分方程與系統(tǒng)固有特性、輸入及初始條件有關(guān)穩(wěn)定、不穩(wěn)定、自振（4）香農(nóng)采樣定理：要使采樣信號不失真地恢復(fù)為原來信號，采樣角頻率s必須滿足s??≥2max（max:連續(xù)信號最大頻率）??（5）閉環(huán)采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件為：閉環(huán)采樣系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳函的全部極點位于Z平面上以原點為圓心的單位園內(nèi)。二、(10分)工業(yè)上使用的光電糾偏器常用于鋼廠、紡紗廠等長距

4、離走料場合，其功能是糾正長距離物料在走料過程中偏離中心的誤差，其原理圖如圖1所示，其中，光電位置傳感器的輸出為電壓信號。注：考生不得在試題紙上答題，教師只批閱答題冊正面部分。3答案：（1）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；12112()()()()1()()()rGsGsCsRsGsGsGs???（2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)21112()(1())()()1()()()nGsGsCsRsGsGsGs????四、（10分）已知單位負(fù)反饋某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，試選擇

5、參數(shù)和()(1)KGsss???K?的值以滿足如下指標(biāo)：1）當(dāng)輸入信號為時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；t0.05?2）當(dāng)輸入信號為單位階躍信號時，超調(diào)量，調(diào)節(jié)時間（）。25%?0.4s?0.02??答案：1）系統(tǒng)為1型系統(tǒng)，當(dāng)輸入信號為時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，因此有t1sseK?（３分）10.0520KK???2）與比較，可知：，()(1)KGsss???2()(2)nnGsss?????nK???112K???（３分）4(0.02)0.4snt??

6、????0.05???下面步驟二選一都得４分①而（３21%100%25%e?????????21.391??????116????1342K????分）綜合：；；可以選擇：（１分）20K?0.05??1342K???0.0520K???②或者選擇，驗算得此時，計算0.0520K???12??滿足要求（４21%100%16.3%25%e??????????分）（五a、五b任選一題，不重復(fù)計分。）五a、(15分)某單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)