11.C 12.C 13.C 14.D 15.A 16.A 17.D 18.D 19.B 20.A 二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.传递函数 22.越高 23.0.5 24.相频特性 25.幅值裕量 26.匀加速度 27.小 28.串联校正 29.1.25 30.零点和极点

3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；（1分）

4)要求系统动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存5）在偶极子；（1分）

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共 30 分) 41.解

G1(s)G2(s)G3(s)C(s) （5分） ?R(s)1?G3(s)H3(s)?G2(s)G3(s)H2(s)?G1(s)G2(s)G3(s)H1(s)42.解：

?0(t)?Dy?0(t)?(k1?k2)y0(t)?Fi(t)m?y(ms?Ds?k1?k2)Y0(s)?Fi(s) G(s)?43.解：

系统有一比例环节：K?10 积分环节：

2 （2.5分）

1 （2.5分） 2ms?Ds?k1?k220log10?20 （1.5分）

1 （1分） s1 惯性环节： 转折频率为1/T=10 （1.5分）

0.1s?1 20Log G(jω) 40 [-20] 20 [-40] 0 0.1 1 10 ω -20 -40 ∠G（jω）

0 0.1 1 10 ω

-450 -900 -1350 -1800 直接画出叠加后的对数幅频图（3分）

直接画出叠加后的对数相频图（3分）。（若叠加图不对，但是画出了比例环节、积分环节、惯性环节的对数幅频图各给1分，画出积分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5分） 44.解：

K1K?0.05(1)传递函数 G?s??0.05s?1s? （4分）

K11K1??s2?s?0.05s?1s0.050.05 得?n?K1，?? （2分）

0.005?2?n0.05当??0.5时，K＝20，ωn=20 （1分）

(2)由以上参数分析得到其响应公式：

???ntC(t)?1?e2sin??n1??2*t?arctg?1???1??2???

?得C（1）＝1.0 次每秒，即60次每分钟， （1分）

当??0.5时，超调量?%?16.3%，最大心速为69.78次。 （2分）

自动控制原理3试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .B 2 .B 3 .D 4 .C 5 .A 6 .C 7 .C 8 .A 9 .B 10.B 11.C 12.C 13.C 14.A 15.B 16.C 17.B 18.D 19.D 20.A 二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.稳定性 22.加速性能 23.0.5 24.相频特性 25.2ζ/?n (或常量) 26.检测偏差并纠正偏差的 27.1.25 28.积分环节 29.快速性 30.静态位置误差系数

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共 30 分) 41.解:

G总?42.解:

G3G4?G1G2G3?G2G3G4H （5分）

1?G2H?G1G2G3?(t)?k?y(t)?Fi(t)m?yk??k1?k2k1?k2 （2.5分）

G(s)?43.解:

k1?k2Y(s)? （2.5分） Fi(s)?k1?k2?ms2?k1?k2KKK5s(5s?50) （2分） G?s???2?2K1??5s?50s?Ks?10s?K/5s(5s?50)?n?K/5＝10，??10＝0.5，得K＝500 （2分） 2?ntr???arccos?＝0.24 （2分） ?n1-?2???1??2MP?etp?＝0.16 （2分） ＝0.36 （1分）

2??n1-?3ts?44.解:

??n＝0.6 （1分）

(1)得特征方程为：s3?12s2?30s?10a?0 （2分）