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全國2012年10月高等教育自學考試

來源:互聯網 由 青青子衿文檔 貢獻 責任編輯:李志  
全國2012年10月高等教育自學考試自動控制理論(二)試題課程代碼:02306

請考生按規定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。

選擇題部分

注意事項:

1. 答題前,考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規定的位置上。

2. 每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。

一、單項選擇題(本大題共15小題,每小題2分,共30分)

在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其選出并將“答題紙”的相應代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。

1.線性定常系統傳遞函數的變換基礎是

A.齊次變換 B.拉氏變換

C.富里哀變換 D.Z變換

2.在電氣環節中,可直接在復域中推導出傳遞函數的概念是

A.反饋 B.負載效應

C.復阻抗 D.等效變換

3.不同的物理系統,若可以用同一個方框圖表示,那么它們的

A.元件個數相同 B.環節數相同

C.輸入與輸出的變量相同 D.數學模型相同

4.設某函數x(t)的數學表達式為,式中x0為常數,則x(t)是

A.單位階躍函數 B.階躍函數

C.比例系數 D.常系數

5.通常定義當t≥ts以后,系統的響應曲線不超出穩態值的范圍是

A.±1%或±3% B.±1%或±4%

C.±3%或±4% D.±2%或±5%

6.若要改善系統的動態性能,可以增加

A.微分環節 B.積分環節

C.振蕩環節 D.慣性環節

7.當輸入信號為階躍、拋物線函數的組合時,為了使穩態誤差為某值或等于零,系統開環傳遞函數中的積分環節數N至少應為

A.N≥0 B.N≥1

C.N≥2 D.N≥3

8.設開環系統傳遞函數為,則其頻率特性的奈氏圖與負實軸交點的頻率值ω=

A.0.1rad/s B.0.5 rad/s

C.1 rad/s D.10 rad/s

9.設某開環系統的傳遞函數為,其頻率特性的相位移θ(ω)=

A.-90°+tg-1ω- tg -110ω B. -90°+ tg -1ω+ tg -110ω

C. -180°- tg -110ω+ tg -1ω D. -180°+ tg -110ω- tg -1ω

10.設II型系統開環幅相頻率特性為,則其對數幅頻漸近特性與ω軸交點頻率為

A.0.01 rad/s B.0.1 rad/s

C.1 rad/s D.10 rad/s

11.0型系統對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為

A.-60 dB/dec B.-40 dB/dec

C.-20 dB/dec D.0 dB/dec

12.系統的根軌跡關于

A.虛軸對稱 B.原點對稱

C.實軸對稱 D.漸近線對稱

13.計算根軌跡入射角的公式為

A B.

C. D.

14.PD控制器具有的相位特征是

A.超前 B.滯后

C.滯后-超前 D.超前一滯后

15.設系統,則

A.狀態可控可觀測 B.狀態可控但不可觀測

C.狀態不可控且不可觀測 D.狀態不可控但可觀測

非選擇題部分

注意事項:

用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上,不能答在試題卷上。

二、填空題(本大題共10小題,每小題1分,共10分)

16.常規控制器中比較元件的作用是發出______信號,表達式為e=r-y。

17.傳遞函數的零、極點及傳遞系數決定了系統的靜態性能和______性能。

18.二階系統的阻尼比ξ在______范圍時,響應曲線為振蕩發散的。

19.在單位階躍輸入信號作用下,I型系統的穩態誤差ess=______。

20.當ω從0變化到∞時,慣性環節頻率特性的極坐標圖為第______象限的半圓。

21.如果系統的開環傳遞函數在______s平面上沒有極點和零點,則稱為最小相位傳遞函數。

22.在某負反饋控制系統中,系統的前向傳遞函數,反饋傳遞函數,那么閉環系統臨界穩定的Kn值為______。

23.設某負反饋系統的開環傳遞函數為,則實軸上的根軌跡為______。

24.閉環頻域指標有帶寬頻率ωb、諧振頻率ωr和______等。

25.對單輸入單輸出系統的狀態空間描述可轉換為______描述。

三、名詞解釋題(本大題共4小題,每小題3分,共12分)

26.前饋——反饋復合控制系統

27.穩態加速度誤差系數Ka

28.控制系統的BIBO穩定性

29.根軌跡的幅值條件

四、簡答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)

30.試舉出二個程序控制系統的例子。

31.傳遞函數的概念適用于什么樣的控制系統?

32.設系統的開環傳遞函數為,試求系統的開環對數幅頻特性高頻段(ω→∞)漸近線的斜率。

33.線性系統非齊次狀態方程的解包含哪幾個部分?每個部分表示什么含義?

五、計算題(本大題共3小題,第34小題8分,第35、36小題各10分,共28分)

34.設控制系統的開環傳遞函數為,試用調整增益的方法,使相位裕量達到45°。

35.設開環傳遞函數為,試應用勞斯數據,求根軌跡與虛軸的交點及對應的K值。

36.設控制系統的方塊圖如題36圖所示,已知輸入信號為,求系統的穩態誤差ess。

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