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全国2001年10月高等教育自学考试

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  全国 2001 年 10 月高等教育自学考试 自动控制系统及应用试题 课程代码:02237 第一部分 选择题 一、单项选择题(本大题共 9 小题,1~6 小题每小题 1 分,7~9 小题每小题 2 分,共 12 分)在每小题列出的四个选项中 只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.单位阶跃函数 1(t)的拉氏变换式 L[1(t)]为( ) A. s C. B. 1 s 2 1 s2 ) D. s 2.理想微分环节的传递函数是( A. ?s C. B. ? s ? 1 D. 1 Ts 1 ?s )系统。 3.如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置如下图所示,则此系统为( A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.稳定性不确定的 4.若系统误差为 e(t),则系统 稳态误差的定义式为( ) A. lim e( t ) t ?0 s?0 B. lim e( t ) t ?? C. lim E(s) 5.在阶跃函数输入作用下,阻尼比( A. ? ? 0 C. ? ? 1 6.反映控制系统稳定性能的指标为( A. ? D. lim E( s) s?? )的二阶系统,其响应具有等幅振荡特性。 B. ? ? 1 D. 0 ? ? ? 1 ) B. t s C. t r D. ess 7.当被控炉温在 1300℃左右时,应选用( )热电偶。 A.镍铬—考铜 B.镍铬—镍硅 C.铂铑—铂 D.A、B、C 任意一种均可 8.PI 调节器是一种( )校正装置。 A.相位超前 B.相位滞后 C.相位滞后—超前 D.相位超前—滞后 9.在转速、电流均采用比例积分调节器的双闭环调速系统中,对恒值负载转矩扰动来说,其稳态误差为( ) A.零 B.常值 C. ? D.不定 二、多项选择题(本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分)在每小题列出的四个选项中有二至四个选项是符合题目要求的, 请将正确选项前的字母填在题后的括号内。多选、少选、错选均无分。 10.交流伺服电动机的定子绕组有( ) A.控制绕组 B.电枢绕组 C.励磁绕组 D.换向绕组 11. 在单相小功率交流调压电路中,可采用的元件有( ) A.一只普通晶闸管 B.一只双向晶闸管 C.两只并联的普通晶闸管 D.两只反并联的普通晶闸管 12.开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。 第 1 页 A. G (s) ? 40 s(s ? 1) 500(s ? 1) C. G (s) ? 2 s (01 . s ? 1) 50 s2 500 D. G (s) ? 2 s (s ? 1) B. G (s) ? 13. 若某系统的输入为等加速信号 r ( t ) ? 1 2 t 时,其稳态误差 ess ? ? ,则此系统可能为( 2 ) A.0 型系统 B.I 型系统 C.Ⅱ型系统 D.Ⅲ型系统 14. 增大开环增益 K 将对系统频率特性曲线的影响是( ) A.使对数幅频特性曲线向上平移 B.使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C.使相频特性曲线产生平移 D.对相频特性曲线不产生任何影响 第二部分 非选择题 三、填空题(本大题共 7 小题,每空 1 分,共 12 分) 15. 在控制系统中,若通过某种装置将反映输出量的信号引回来去影响控制信号,这种作用称为 。 16. 如果传递函数由 G1 (s) 和 G 2 (s) 两个环节相串联,则其等效传递函数 G ( s) ? 。 17.奈氏判据是用系统的 幅相频率特性曲线来判断 系统的稳定性。 18.奈魁斯特图上单位圆以外的区域对应于 Bode 图上 L(? ) 的区域。 19.系统的稳态误差通常由 稳态误差和 稳态误差两部分构成。 20.如果系统稳定,扰动稳态误差 e ssd 与扰动量作用点 前向通道的积分环节的个数有关,积分环节 的个数越 ,则系统的稳态性能越好。 21.正弦脉宽调制 (SPWM) 波中的控制信号波为 波, 其基波即为 波, 载波通常为 波。 四、读图题(本大题共 2 小题,每空 1 分,共 12 分) 22. 右图是一个由专用集成模块驱动的自动控制系 统,由图可知: ①SG1731 为 专用集成模块; ②这是一个 系统; ③此系统的反馈环节有 ; ④4 脚与 5 脚为运算放大器的输入与输出端,由 图可知,在给定指令处的两个 100KΩ 电阻及 一个 1 ?F 电容构成一个 环节; ⑤图中 SM 为 ,它的额定电压应小 于 V。 23.由右图可见: ①此为 电路; ②图中 TP 为 ,它的作用是 ; ③电阻 RG 的作用是 ; ④VST1 与 VST2 的作用是 ; ⑤V 管的作用是 。 五、问答题(本大题共 2 小题,每小题 5 分,共 10 分) 24.画出电压有效值为 U 的单相桥式晶闸管整流电压波形图(电阻性负载,并设控制角 ? ? 30? );并求此时的电压 平均值 U (列出算式即可) 。 25.下图为一单相电压波形,试分析它是怎样的控制波形,并说明是哪种极性? 第 2 页 六、计算题(本大题共 4 小题,每小题 8 分,共 32 分) 26.求出下列系统的跟随稳态误差 e ssr 和扰动稳态误差 e ssd 。 27.设系统框图如下图所示,试用框图等效变换求 C ( s) 。 R ( s) 28.在下图所示的机械系统中,m 为小车质量,k 为弹簧弹性系数,F(t)为对小车的作用力,x(t)为小车位移。若已 知作用力 F(t)为一单位脉冲冲击力。当不考虑摩擦时,求此系统输出量的拉氏式 X(s)(设初始条件为零) 。 29.今测得最小相位系统渐近对数幅频特性曲线 如下 图所 示, 试求 其传 递函 数 G(s) 的表 达 式。 七、应用题(本大题共 1 小题,12 分) 30.下图为一交流调压位置随动系统,由图可知: 第 3 页 ①此系统的反馈环节有 等; ②图中 SM 为 电动机,它的工作频率 f= Hz ③绕组 A 为 绕组,绕组 B 为 绕组; ④它的校正环节为 校正; ⑤T3 为 变压器。 第 4 页