1、-B 卷 第 1 页 共 4 页密 封 线 级 号 名 班 学 姓天 津 城 市 建 设 学 院 2011 2012 学 年 第 二 学 期 自 动 控 制 原 理 B 试 题 B 卷课程号：072202课序号：2试卷说明：闭卷考试，时间 120 分钟。适用班级或专业方向：电信 09 级 12 班一、单项选择题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分） 1如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ ）。A 0 型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统2梅逊公式主要用来（ ） 。A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D
2、.求系统的根轨迹3一阶系统的阶跃响应（ ）。A当时间常数较大时有超调 B有超调 C无超调 D当时间常数较小时有超调4关于传递函数，错误的说法是 ( )。A.传递函数只适用于线性定常系统；B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C.传递函数一般是为复变量 s 的真分式；D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 5. 若某负反馈控制系统的开环传递函数为 ，则该系统的闭环特征方程为 ( )。5(1)sA B. C. D.与是否为单位反馈系统有(1)0s(1)0s0关二、填空题（本大题共 7 小题，每空 1 分，共 10 分） 1某负反馈控制系统前向通路的传递函数为
3、，反馈通路的传递函数为 ，则系统()Gs()Hs的开环传递函数为 ，系统的闭环传递函数为 。2. 对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的 来描述。3. 控制系统的基本控制方式为 和 。4. 一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：_ _ 、快速性、_ _ _。5 串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 。6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 。7. 开环传递函数为 ，其根轨迹的起点为 2()1()4KsGsH。三、简答题（本题 10 分） 图 1 为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量
4、变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？图 1 水温控制系统原理图题号 一 二 三 四 五 总分得分得分得分得分-B 卷 第 2 页 共 4 页密 封 线 级 号 名 班 学 姓四、计算题（本大题共 3 小题，每小题 10 分，共 30 分）1. 系统动态结构图如图 2 所示，求闭环传递函数 。)(sRC图 2 控制系统的结构方框图2. 一阶系统如图 3 所示，要求系统闭环增益 ，调节时间 （秒） 2K4.0st（ ） 。试确定参数 的值。5%21,K图 3 一阶系统方块图3. 已知二阶系统，定性画出当阻尼比 和2
5、2, (0)nns 0, 1, 时，系统在 平面上的阶跃响应曲线。10得分得分-B 卷 第 3 页 共 4 页密 封 线 级 号 名 班 学 姓五、综合应用（本大题共 3 小题，共 40 分）1. （本题 15 分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ， 试求：32()10KGss（1）利用 Routh 判据确定使系统稳定的 值范围；K（2）当输入分别为单位阶跃响应、单位斜坡函数和单位抛物线函数时，系统的稳态误差分别为多少？ 2. （本题 15 分）已知系统的开环传递函数为 ，()1)(0.2)KGss（1）试绘制系统的根轨迹图（计算渐近线的坐标、分离点、与虚轴交点等）;（2）为使系统的阶跃响应呈现衰减振荡形式，试确定 K 的取值范围。得分-B 卷 第 4 页 共 4 页密 封 线 级 号 名 班 学 姓3 （本题 10 分）电子心脏起博器心律控制系统结构图如图 4 所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分环节。 图 4 电子心律起搏器系统（1） 若 对应最佳响应，问起博器增益 应取多大？5.0K（2） 若期望心速为 60 次/min，并突然接通起博器，问瞬时最大心速多大？参考公式：二阶欠阻尼系统阶跃响应最大超调量： %102/ep
