2017年自控原理试卷?
2017年自控原理期末试题(武汉大学) (答案仅供参考!!!) 一、填空题(每空3分,共24分)
1.控制理论是研究系统运动规律的一门学科,它所研究的系统可分为 和两大类。
2.自动控制系统的结构可以分为 和两类。
3.在系统分析与设计中,通常将控制系统的设计问题分为 与两个基本步骤。
4.已知某系统的状态方程和输出方程为x’= Ax+ B u,y’ = C x+ Du,若选取初始条件 x(0) = x’(0) = y(0) = 0,则微分方程的解为 二阶系统时域响应的表达式为 三阶系统时域响应的表达式为
5.状态空间法的本质是将原来的动态系统通过 的方法转化为状态方程,因此可以利用 的方法对系统进行分析和设计。
6.控制系统的设计,首先要考虑 的因素,其次才是 。
7.在一个闭环控制系统中, 起主导作用的是 , 起辅助作用的是 。
8.根据系统稳定性定义有:若是可控的,且存在,使得,那么称系统 是稳定的;如果存在,使,称系统 是渐近稳定的。 三、选择题(选择正确答案得三分)
1.以下选项中属于被控对象特性的有 A.对象输入输出关系 B.对象的结构 C.对象的参数 D.对象的阻尼比 E.以上都是
2.下列函数中,衰减率最大的是(C) A.指数函数 B.正弦信号 C.方波信号 D.余弦信号 E.梯形波
三、计算题(每小题10分,共计20分)
1.有一控制系统如图1所示。其中,,为被控对象,为其输入量,为被控对象的输出量,为控制器。要求:画出该系统的模型图;写出该系统的数学模型并化为矩阵形式;判断该系统的稳定性;求该系统根轨迹上的点
图1 答:(1)画出模型图如图所示
(2)建立数学模 建立状态空间方程
(3)判断稳定性 因为,因此系统是可控制的,并且有: 所以系统是渐近稳定的。
(4)求根轨迹 根据公式: 由于,所以 有: 于是得到根轨迹如图所示: