大工2013年9月份《自动控制原理》模拟试卷B答案
大连理工大学网络教育学院2013年9月份《自动控制原理》课程考试
模 拟 试 卷
考试形式：闭卷 试卷类型：（A）
☆ 注意事项： 1、本考卷满分共：100分；考试时间：90分钟。
2、所有试题必须答到试卷答题纸上，答到试卷上无效。
3、考试结束后，考生须将试卷和试卷答题纸一并交回。
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一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1、判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括（ ）。
A．劳斯判据法
B．奈奎斯特判据法
C．李雅普诺夫第二方法
D．信号流图法
2、下列哪种输入信号属于斜坡函数（ ）。
A．突然转换
B．突然合闸
C．负荷突变
D．数控机床加工斜面的进给指令
3、系统开环传递函数为 ，则系统的开环零点为（ ）。
A．
B．
C．
D．
4、在分析中常将同频率下输出信号相位与输入信号相位之差称为（ ）。
A．相位差
B．信号差
C．频率差
D．相差
5、控制系统开环传递函数为 ，则该系统根轨迹有（ ）条渐近线。
A．1
B．2
C．3
D．4
6、为了减少校正装置的输出功率，以降低成本和功耗，（ ）装置通常被安置在前向通道的前端。
A．串联校正
B．反馈校正
C．并联校正
D．前馈校正
7、如果采样开关以相同的（ ）动作，则称为等速采样。
A．采样时间
B．采样周期
C．采样速度
D．采样效率
8、（ ）是运用内环非线性反馈控制，构造伪线性系统。
A．相平面法
B．相轨迹法
C．描述函数法
D．逆系统法
9、（ ）是闭环系统幅频特性出现谐振峰值时的频率。
A．剪切频率
B．谐振频率
C．截止频率
D．带宽频率
10、（ ）是指阶跃响应曲线超过稳态值而到达第一个峰值所需要的时间。
A．调节时间
B．延滞时间
C．上升时间
D．峰值时间
二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
1、一个系统或者一个部件，其结构图是唯一的。（ ）
A．正确
B．错误
2、运动方程为二阶微分方程的系统称为二阶系统。（ ）
A．正确
B．错误
3、如果劳斯阵列表中第一列系数均为正数，则该系统是不稳定的。（ ）
A．正确
B．错误
4、通常称正反馈系统的根轨迹为180°根轨迹。（ ）
A．正确
B．错误
5、频率特性只适用于线性系统。（ ）
A．正确
B．错误
三、解答题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）
1、已知系统特征方程式为
试用劳斯判据判别系统的稳定性。
2、某负反馈控制系统开环传递函数为 。试确定使闭环系统稳定的T值范围。
四、解答题 （本大题1小题，共16分）
已知负反馈系统开环传递函数为 ，试绘制其根轨迹图。
五、解答题 （本大题1小题，共20分）
已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试求：
（1） 使系统幅值裕度为 的 值；
（2） 使系统的相角裕度为 的 值。
机密★启用前
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2013年9月份《自动控制原理》课程考试 模拟试卷答案
考试形式：闭卷 试卷类型：A
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）
1． D 2． D 3． B 4． A 5． B
6． A 7． B 8． D 9． B 10． D
二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
1． B 2． A 3． B 4． B 5． B
三、解答题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）
1、解：列写劳斯阵列
劳斯阵列表第一列有负数，所以系统是不稳定的。
2、解：闭环特征方程：
由第1列元素符号大于0，得使闭环系统稳定的T值范围：0<T<4。
四、解答题 （本大题1小题，共16分）
解：（1）起点在p1= ，p2= 2处，终点在z1= 3及无穷远处。
（2）实轴上的根轨迹分布在～2之间和3～∞之间。
（3）渐近线：n=2，m=1，因此有
所以，渐近线为整个负实轴，有一条根轨迹沿实轴趋于∞
（4）分离会合点：
由上式求得 ，即s1 = -1.27（分离点），相应K＝0.54
s2 = -4.73（会合点），相应K＝7.46
（5）绘出根轨迹如图：
五、解答题 （本大题1小题，共20分）
解：(1) 系统开环频率特性为
当 时，令 为相角交界频率（穿越频率），于是有
，
故由可求得
（2）当 时，由定义得
得系统截止频率
由 可求得
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