自动控制原理(海南大学) 中国大学MOOC答案2024版100分完整版


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第一章 自动控制的一般概念 第1次作业 1、 1. 以下关于自动控制说法错误的是 答案: “经典控制理论”是建立在“现代控制理论”的基础上的。 2、 下列不是开环控制的是 答案: 电饭煲的保温功能,一旦检测到温度低于设定温度时,系统自动开始加热,温度达到正常时,加热装置又断开。 3、 下列那个不是闭环控制? 答案: 普通台灯 4、 下列说法正确的是 答案: 控制系统受两种外作用力,即有用信号和扰动。 5、 以下关于控制系统的说法错误的是 答案: 系统传输方向可以是双向可逆的。 6、 关于下图自动调温控制系统,说法正确的是 答案: 输出量:温度 干扰量:散热 7、 系统的控制性能主要反映在 答案: 以上都是 8、 下图液位控制系统,系统方框图正确的是 答案: 第二章 模型1 第2次作业 1、 下列关于模型的说法错误的是 答案: 模型中的抽象模型就是指方程式、函数关系、逻辑式。 2、 以下关于控制系统的数学模型说法正确的是 答案: 控制系统的数学模型是描述系统输入、输出物理量(或变量),以及内部各物理量(或变量)之间关系的数学表达式。 3、 求如图所示系统的传递函数模型 答案: 4、 用拉式变换的定义求得函数  的象函数是 答案: 5、 零初始条件下  的拉氏变换是 答案: 6、 已知 ,其拉氏反变换是下面哪个? 答案: 7、 关于传递函数,以下哪些说法是正确的 答案: 同一个系统按照选取的输入量和输出量不同可以有多个传递函数。 8、 运算放大器在自动控制系统中得到广泛应用,它可以方便地获得所需的传递函数,请说明下图属于什么环节 答案: 一阶惯性 9、 用比例反馈包围惯性环节,对系统的影响是 答案: 仍为惯性环节,时间常数变小,系统快速性变好 10、 求系统  的传递函数 答案: 11、 系统在输入信号  作用下,测得响应为 ,则零初始状态下系统的传递函数是 答案: 12、 系统的微分方程组为式中  均为正的常数,系统的输入量为 ,输出量为,求 答案: 13、 已知系统的传递函数为 ,初始条件为 ,试求阶跃输入作用时,系统的输出响应为 答案: 第二章 模型2 第3次作业 1、 把图(a)化成单位前向通路形式,如图(b),则Gx是 答案: 2、 写出下图的传递函数 答案: 3、 下列传递函数正确的是 答案: 4、 下图传递函数正确的是 答案: 5、 下图的传递函数是 答案: 6、 求传递函数 答案: 7、 用结构图化简法求下图所示系统的传递函数为 答案: 8、 已知系统的微分方程组如下:式中  均为正的常数,系统的输入量为,输出量为,干扰量为,以下动态结构图正确的是 答案: 9、 求下图所示的传递函数 答案: 第三章 自动控制系统的时域分析1 第4次作业 1、 在系统阶跃响应的性能指标中, 反映了系统过渡过程持续的长短,从整体上反映了系统的快速性; 反映了系统响应过程的平稳性。 答案: 调节时间,超调量 2、 在阶跃响应的性能指标中,按 5% 误差带所得出的调节时间 按 2% 误差带所得出的调节时间。 答案: 小于 3、 控制系统的微分方程模型为其中:T=2s,K=10,试求系统在单位阶跃函数作用下,c(t1)=9.5时的t1的值。 答案: 6秒 4、 设一阶系统的传递函数为 则按2%误差带求出的调节时间ts= ,对于单位斜坡输入信号的稳态误差ess= 。 答案: 8秒,2 5、 一阶系统的传递函数为 输入信号为单位阶跃信号时,对应5%的误差带,其调节时间ts = 。 答案: 6秒 6、 一阶系统的传递函数是 其阶跃响应曲线在t=0处切线的斜率等于 。 答案: 0.5 7、 欠阻尼二阶系统中,阻尼比越 ,系统响应振荡的倾向越 。 答案: 大,弱 8、 欠阻尼二阶系统中,最佳阻尼比时,ξ= ,此时的超调量σ%= 。 答案: 0.707,4.3% 9、 二阶系统的闭环传递函数为 此时的系统阻尼比为 ,单位阶跃响应的性能指标中,峰值时间tp = , 上升时间tr= 。 答案: 0.6,0.79s,0.55s 第三章 自动控制系统的时域分析2 第5次作业 1、 连续系统中,闭环极点离 越近,对动态过程的影响就越 。 答案: 虚轴,大 2、 对于线性定常的负反馈控制系统,以下说法哪一个是不正确的。 答案: 它的稳态误差与外输入信号无关 3、 系统的特征方程如下,稳定的系统是 答案: 1和4 4、 下图为高速列车停车位置控制系统的方框图。已知参数:K1=1,K2=1000,K3=0.001,a=0.1,b=0.1,则放大器Ka稳定的范围是 。 答案:=”” <span=””>Ka>0</ka<10></ka<1> 5、 仅靠调整参数仍然无法使其达到稳定的系统,称为 系统,造成系统不稳定的原因是 。 答案: 结构不稳定,特征方程中缺项 6、 已知单位负反馈系统的开环传递函数 , 当输入信号为单位阶跃信号时,系统的稳态误差 输入信号为单位斜坡信号时, 输入信号为单位加速度信号时 答案: ,∞,∞ 7、 系统结构如下图所示。输入是斜坡函数r(t)=at。Ki= ,该系统对斜坡输入的稳态误差能达到零,已知E(s)=R(s)-C(s)]。 答案: 1/K 8、 下图所示是温度计的方框图。现在用温度计测量容器内的水温,发现1分钟后才能指示出实际水温的98%的数值。如给容器加热,使水温以10℃/min的速度线性变化,则温度计的稳态指示误差= 。 答案: 2.5度 第四章 根轨迹法1 第6次作业 1、 所谓根轨迹,是指当系统某个参数由0到无穷变化时( )在S平面移动形成的轨迹。 答案: 闭环特征根 2、 设控制系统的开环传递函数为G(s) H(s),其中 H(s) = 1无论K为任何正值,下列说法正确的是 答案: 系统根轨迹均在虚轴右侧,所以系统不稳定 3、 仅由根迹方程的幅角条件,()求得根轨迹上某点对应的K值 答案: 不能 4、 系统的开环传递函数G (s)有如下形式 该系统根轨迹的分离点为 答案: -4 5、 开环传递函数  与虚轴的交点w是 答案: 6、 已知系统结构如下图所示,其根轨迹图为 答案: 7、 如图所示系统无超调的K值范围() 答案: (23.3,∞)及(0,0.682) 8、 设系统结构如题4-17图所示当Kh=0.5,K=10时系统的闭环极点与对应的x值为 答案: 第四章 根轨迹法2 第7次作业 1、 设系统如题4-10图所示,下面关于改变系统参数a和K对系统的影响,说法正确的是 答案: 系统对任何K值都是稳定的,a对系统稳定性无影响 2、 已知单位负反馈系统的开环传递函数  作以a为参变量的根轨迹图(0<a<¥)为() =”” a:<img=”” src=”http://edu-image.nosdn.127.net/DDD2AFB6FA4609EA697195691CB72F7D.png?imageView&thumbnail=890×0&quality=100″> B: C: D: E: 答案: </a<¥)为()> 3、 系统方框图如下图所示,求出使闭环系统稳定的K值范围() 答案: 0<k<2< span=””></k<2<></k<2> 4、 控制系统的框图如题4-22图所示设,请回答在会合点处K=?,有几条根轨迹分支在这里会合() 答案: K=7,3条 5、 如下图所示系统为使闭环极点为 ,则增益K和速度反馈系数的数值为() 答案: 6、 设负反馈系统的开环传递函数  ,求当x=0.5时其对应的K值是() 答案: K* = 2.4 7、 已知系统具有0,-1,-2三个开环极点,没有开环零点,计算闭环主导板点具有0.5阻尼比时的超调量和调节时间,正确的是() 答案: 第五章 频率法1 第8次作业 1、 某单位负反馈系统的开环传递函数, 当把输入信号作用在闭环系统上时,系统的稳态输出为 。 答案: 2、 某单位负反馈系统的开环传递函数,当把输入信号用在闭环系统上时,系统的稳态输出为 。 答案: 3、 设某环节的传递函数为 ,当ω=0.5rad/s时,其相频特性= 。 答案: 4、 设单位负反馈系统的传递函数 ,信号频率为 f=1Hz,振幅 时,系统的稳态输出是 。 答案: 5、 某放大器的传递函数 ,今测得其频率响应当w=1 rad/s时,幅频 ,相频 。则放大系数K= ,时间常数T= 各为多少? 答案: 24,1 6、 已知一RLC无源网络如下图所示。当w=10 rad/s时,其幅频 ,相频 。其传递函数是 。 答案: 7、 若系统的单位阶跃响应 ,系统的频率特性为 。 答案: 第五章 频率法2 第九次作业 1、 系统的开环传递函数为,开环对数幅频特性曲线中,低频段渐近线斜率为 , 高频段渐近线斜率为 答案: -20dB/dec , -60 dB/dec 2、 系统开环幅相频率特性的起点与_有关,终点与___有关。( ) 答案: 比例和积分(或微分)环节,n-m 3、 零阻尼的二阶振荡环节,其对数幅频特性的峰值频率_____系统自然振荡频率。( ) 答案: 等于 4、 增加开环增益,系统的开环对数幅频特性曲线将 ,相频特性曲线 。( ) 答案: 上移,不变 5、 极坐标图的负实轴对应于对数坐标图上的 线, 极坐标图的单位圆对应于对数坐标图上的 线。( ) 答案: -180° ,0dB 6、 对于最小相位系统,根据系统的幅频特性曲线, 唯一地确定其相应的传递函数;在对数幅频特性中,低频段的位置越高,开环增益就越 。 ( ) 答案: 可以,大 7、 最小相位系统的对数渐近幅频特性如下图所示,试确定系统的开环传递函数= 答案: 第五章 频率法3 第10次作业 1、 增加开环增益,系统的开环对数幅频特性曲线将 ,相频特性曲线 。 答案: 上移,不变 2、 对于最小相位系统,根据系统的幅频特性曲线, 唯一地确定其相应的传递函数;在对数幅频特性中