中南大学自控原理试题及答案2011

第 1 页 共 6 页 中南大学考试试卷（A） 2009 --2010学年 下 学期 时间110分钟 2010 年6月17 日 自动控制理论 课程 64 学时 4 学分 考试形式：闭卷 专业年级： 自动化08级 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、已知系统的结构图如图 1 所示，图中)(sR为输入信号，( )C s 为输入信号，试求传递函数)()(sRsC。（1 0 分） 图 1 题一图 二、设图 2（a）所示系统的单位阶跃响应如图 2（b）所示。试确定： （1）系统参数,1K2K 和 a 。 （2）若参数 a 、K2 已确定，参数1K 可调，为使系统特征根全部位于 s 平面1s的左侧，1K 应取何值？（1 5 分） 图 2 题二图 三、已知控制系统结构图如图 3 所示，试求： （1） 按不加虚线所画的顺馈控制时，系统在干扰作用下的传递函数)(sn； （2） 当干扰( )1( )n tt时（ 为一个小的正数），求系统的稳态输出； （3） 若加入虚线所画的顺馈控制时，求系统在干扰作用下的传递函数，并求)(tn对输出)(tc稳态值影响最小的适合 K 值。（1 5 分） 第 2 页 共 6 页 20s+51s+1KR(S)N(s)C(s)一一 图3 题三图 四、单位反馈系统的开环传递函数为 2*)3()(ssKsG （1） 绘制 0*K时的系统根轨迹（确定渐近线，分离点，与虚轴交点）； （2） 确定使系统阻尼比 ，满足10 的开环增益 K 的取值范围；（15分） 五、单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线)(0 L如图4所示，采用串联校正，校正装置的传递函数 11 0 013.011 013)(sssssGc 图4 题五图 （1） 写出校正前系统的传递函数)(0sG； （2） 在答题纸上重画图4中，并绘制校正后系统的对数幅频特性曲线)(L； （3） 求校正后系统的截止频率c 和相角裕度 。 （15分） 六、具有滞环继电特性的非线性控制系统如图5 所示，具有滞环继电特性的描述函数为 hAAhMjAhAMAN,4)(14)(22其中1,1hM。 （1 ） 当5.0T时，分析系统的稳定性，若存在自振，确定自振参数； 第 3 页 共 6 页 （2） 讨论T 对自振的影响。（15分） 图5 题六图 七、采样系统结构如图6 所示 （1） 试求出系统的闭环传递函数( )( )C zR z； （2） 设采样周期0.1Ts时，求使系统稳定的K 值范围； （3） 若2K 时，求单...