西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教(网教/成教) 专业：电气工程及其自动化 课程名称【编号】：自动控制原理【1038】 B 卷大作业 满分：100 分一、名词解释（共 3 题，选作 2 题，每题 15 分，共 30 分）2.什么是系统的根轨迹和常规根轨迹？答：根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从零变到无穷时，闭环系统特征方程式的根在 s 平面上变化的轨迹。称 之 为 系 统 的 根 轨 迹 方 程 。 只 要 闭 环 特 征 方 程 可 以 化 成 式的形式，都可以绘制根轨迹，其中处于变动地位的实参数，除了是根轨迹增益 ，也可以是系统其他变化参数。当变化参数为根轨迹增益 时，称为常规根轨迹。3.什么是偶极子，闭环主导极点和主导极点分析法？答：（1）闭环主导极点：系统的动态性能基本上由接近虚轴的闭环极点确定。这样的极点，称为闭环主导极点（2）偶极子：如果闭环零、极点相距很近，那么这样的闭环零、极点常称为偶极子（3）主导极点分析法：在工程计算中，采用主导极点代替系统全部闭环极点来估算系统性能指标的方法，称为主导极点法。二、简答题（共 2 题，每题 15 分，共 30 分）1.对自动控制系统的基本要求是什么？答：稳快准;即稳定性，快速性和准确性。1、稳定性是保证控制系统正常工作的先决条件。一个稳定的控制系统,其被控量偏离期望值的初始偏差应随时间的增长逐渐减小或趋于零。2、控制系统不仅要稳定,还必须对其过渡过程的形式和快慢提出要求,一般称为动态性能,其中包括过渡过程时间和最大振荡幅度两方面的要求。3、准确性，当过渡过程结束后,被控量达到的稳态值应与期望值一致。- 1 - 它是衡量控制系统控制精度的重要标志,在技术指标中一般都有具体要求。2.常见的典型环节有哪些，并写出其传递函数？答：1.电位器（比例环节）电位器是一种把线位移或者角位移转换为电压量的装置。是一种测量元件，常用于反馈回路。电位器的输入量电刷角位移与其输出量电压之间可看做是简单的线性比例关系，可由下式表示：式中 K 是电刷单位角位移时对应的输出电压，称为电位器的传递系数。其传递函数为2.测速发电机（微分环节）测速发电机是用于测量角速度并将它转化成电压量的装置。是一种测量元件，常用于反馈回路。测速发电机在电枢两端输出与转子角速度成正比的直流电压，即：3.电枢控制直流伺服电动机（惯性环节）4.积分环节其输出量和输入量的关系，由下面的微分方程式来表示：.振荡环节其输出量和输入量的关系，由下面的常系数非齐次微分方程式来表示。6.延迟环节其输出量和输入量的关系，由下面的常系数非齐次微分方程式来表示。三、计算题（共 2 题，每题 20 分，共 40 分）1.设闭环系统特征方程如下： ，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并确定正实部根的数目。- 2 - 2.已知系统开环对数幅频曲线，求其开环传递函数、相角裕度，并判断稳定性。)(LdB25.0 8.05.224decdB /20decdB /40decdB /60c某系统开环对数幅频特性曲线- 3 -