自动控制系统习题题目和答案

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自动控制原理课后习题与答案

1自动控制系统的基本概念

1.1内容提要

1.2习题与解答

2自动控制系统的数学模型

2.1内容提要

2.2习题与解答

3自动控制系统的时域分析

3.1内容提要

3.2习颗与他答

4根轨迹法

4.1内容提要

4.2习题与解答

5频率法

5.1内容提要

5.2习题与解答

6控制系统的校正及综合

6.1内容提要

6.2习题与解答

7非线性系统分析

7.1内容提要

7.2习题与解答

8线性离散系统的理论基础

8.1内容提要

8.2习题与解答

9状态空间法

9.1内容提要

9.2习题与解答

附录拉普拉斯变换

参考文献

1自动控制系统的基本概念

1. 1内容提要

基本术语：反馈量，扰动量，输人量，输出量，被控对象；

基本结构：开环，闭环，复合；

基本类型：线性和非线性，连续和离散，程序控制与随动；

基本要求：暂态，稳态，稳定性。

本章要解决的问题，是在自动控制系统的基本概念基础上，能够针对一个实际的控制系统，找出其被控对象、输人量、输出量，并分析其结构、类型和工作原理。

1.2习题与解答

题1-1图P1-1所示，为一直

流发电机电压白动控制系统示

意图。图中，1为发电机；2为减速器；

3为执行电机；4为比例放大器；

5为可调电位器。

(1)该系统有哪些环节组成，

各起什么作用” (2)绘出系统的框图，说明当负载电流变化时，系统如何保持发电机的电压恒定 (3)该系统是有差系统还是无差系统。 (4)系统中有哪些可能的扰动，答

(1)该系统由给定环节、比较环节、中间环节、执行结构、检测环节、发电机等环节组成。

给定环节:电压源0U 。用来设定直流发电机电压的给定值。

比较环节:本系统所实现的被控量与给定量进行比较，是通过给定电压与反馈电压反极性相接加到比例放大器上实现的

自动控制理论_习题集[含答案解析]

⾃动控制理论_习题集[含答案解析]精品⽂档、单选题

《⾃动控制理论》课程习题集

1. 下列不属于⾃动控制基本⽅式的是（B ）。

A.开环控制

B.随动控制

C.复合控制

D.闭环控制

2. ⾃动控制系统的（ A ）是系统⼯作的必要条件。

A.稳定性

B.动态特性

C.稳态特性

D.瞬态特性

3.在（D ）的情况下应尽量采⽤开环控制系统。

A.系统的扰动量影响不⼤

B.系统的扰动量⼤且

⽆法预计

C.闭环系统不稳定预计并能进⾏补偿

4. 系统的其传递函数（B ）。

A.与输⼊信号有关和元件的参数

C.闭环系统不稳定预计并能进⾏补偿

5. 建⽴在传递函数概念基础上的是（

A.经典理论

C.经典控制理论

6. 构成振荡环节的必要条件是当（

A. Z1

D.系统的扰动量可以

B.只取决于系统结构

D.系统的扰动量可以

C ）。

B.控制理论

D.现代控制理论

C ）时。

A. Z=1

C. 0< Z1

于

有

B. Z=0

D. 0< ZW1

若⼆阶系统的阶跃响应曲线⽆超调达到稳态值，则两个极点位于位

（D ）°

虚轴正半轴 B.实正半轴

虚轴负半轴 D.实轴负半轴

线性系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征⽅程的所有根都具（B ）° 实部为正虚部为正

10. 下列说法正确的是：系统的开环增益（

A.越⼤系统的动态特性越好性越好

C.越⼤系统的阻尼越⼩性越好

11. 根轨迹是指开环系统某个参数由上移动的轨迹。

A.开环零点

C.闭环零点

12. 闭环极点若为实数，则位于［s］平⾯实轴; 所以

根轨迹（A

A.对称于实轴

C.位于左半［s］平⾯

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章绪论

1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点.

解答：1开环系统

(1) 优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。

(2) 缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。

2 闭环系统

⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量

偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。

⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。

1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说

明之。

解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。

闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。

1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非

线性，定常，时变）？

（1）22

()()()

234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+

（2）()2()y t u t =+

（3）()()2()4()dy t du t t

y t u t dt dt +=+ （4）()

2()()sin dy t y t u t t

dt ω+=

（5）22

()()

()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6）2()

自动控制原理典型习题(含答案)

自动控制原理习题

一、(20分)试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数)

()

(s R s C 。解：

所以：

2132213211)()

(G G G G G G G G G G s R s C +++= 二．（10分）已知系统特征方程为063632

=++++s s s s ，判断该系统的稳定性，若闭环系统不稳定，

四．（12

1m -=

222

K K

-0=1K ⇒=，s = 所以当1K >时系统稳定，临界状态下的震荡频率为ω

五．（20分）某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。要求

（1）写出系统开环传递函数；（2）利用相角裕度判断系统的稳定性；

（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。

解（1）由题图可以写出系统开环传递函数如下：

（2）系统的开环相频特性为

截止频率1101.0=⨯=

c ω

相角裕度：︒=+︒=85.2)(180c ωϕγ

故系统稳定。

（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新的开环传递函数

其截止频率10101==c c ωω

而相角裕度︒=+︒=85.2)(18011c ωϕγγ= 故系统稳定性不变。由时域指标估算公式可得

)11

(4.016.0-+=σ

=o o 1σ

（1（2（2）121)(=

s G 2函数。1、的输出量不会对系统的控制量产生影响。开环控制结构简单、成本较低、系统控制精度取决于系统元部件、抗干扰能力较差。（２分）

2、根轨迹简称为根迹，它是开环系统某一参数从零变到无穷时，闭环特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。（３分）系统根轨迹起始于开环极点，终至于开环零点。（２分）

《自动控制系统》总复习资料整理总结及练习题库

14.校正元件用于改善系统的动态和稳态性能。根据被控对象特点和性能指标的要求而设计。校正元件串联在由偏差信号到被控制信号间的前向通道中的称为串联校正；校正元件在反馈回路中的称为反馈校正。
15.传递函数在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。传递函数的概念适用于线性定常单输入、单输出系统
• 解析：极点为-2和-5，在负实轴上，根据根轨迹法，为B。
• 5, 某环节的传递函数是 G(s) 5s 3 2 ，则该环节可看成由（）环节串联而组成s。
• A.比例、积分、滞后 B.比例、惯性、微分 C.比例、微分、滞后 D.比例、积分、微分
• 6. 二阶系统的传递函数尼比ζ是（）
• 4. 幅值裕度 • 当频率ω为穿越频率时，开环幅频特性的倒
数称为系统的幅值裕度。
• 5. 调节时间
• 响应第一次进入误差带并保持在内部的时间.
• 6.上升时间
• 响应曲线从稳态值的10%上升到90%，所需的时间。
• 7.峰值时间 • 响应曲线达到过调量的第一个峰值所需要的时间
。
• 8.Routh判据 • 由特征方程各项系数列出Routh表，如果表中第一
• 8．正弦函数的拉氏变换是（）
• A G(s) 1 B
s
G(s) 1
s2 2
•
C
G(s)

自动控制原理与系统练习题及参考答案

1、触发装置输入单元将电流调节器输出的正负信号变换为( )输出信号。

A、零

B、负

C、正负

D、正

答案：D

2、单相半桥逆变器( )的每个导电臂由一个电力晶体管和一个( )二极管组成。

A、并联

B、反并联

C、反串联

D、串联

答案：B

3、莫尔条纹的移动方向与两光栅尺相对移动的方向( )。

A、垂直

B、无关

C、平行

D、相同

答案：A

4、感应同步器的定尺绕组是( )。

A、分段绕组

B、断续绕组

C、正弦绕组

D、连续绕组

答案：D

5、当双闭环无静差调速系统稳态工作时，电流偏差应该等于( )。

A、最大值

B、反馈值

C、给定值

D、零

答案：D

6、自控系统的开环放大倍数系统( )。

A、在保证系统动态特性的前提下越大越好

B、在保证系统动态特性的前提下越小越好

C、越大越好

D、越小越好

答案：A

7、斩波器中的电力晶体管，工作在( )状态。

A、开关

B、放大

C、饱和

D、截止

答案：A

8、下列实例属于闭环控制的是( )。

A、日光灯

B、洗衣机

C、电冰箱

D、电风扇

答案：C

9、自动控制系统正常工作的首要条件是( )。

A、系统可调

B、系统恒定

C、系统闭环负反馈控制

D、系统稳定

答案：D

10、电压型逆变器是用( )。

A、电容器来缓冲无功能量的

B、电感器来吸收有功能量的

C、电容器来缓冲有功能量的

D、电感器来吸收无功能量的

答案：A

11、当开环系统出现偏差时，系统将( )。

A、能够消除偏差

B、能自动调节

C、不能自动调节

D、能自动调节，只是调节能力差

答案：C

12、双闭环调速系统中电流调节器的输入信号有两个，即( )。

A、电路给定的信号及

自动控制系统习题答案

2、9 有一V-M 调速系统:电动机参数P N =2、2kW, U N =220V , I N =12、5A, n N =1500 r/min,电枢电阻R a =1、5Ω,电枢回路电抗器电阻RL=0、8Ω,整流装置内阻R rec =1、0Ω,触发整流环节的放大倍数K s =35。要求系统满足调速范围D=20,静差率S<=10%。

(1)计算开环系统的静态速降Δn op 与调速要求所允许的闭环静态速降Δn cl 。 (2)采用转速负反馈组成闭环系统,试画出系统的原理图与静态结构图。

(3)调整该系统参数,使当U n *=15V 时,I d =I N ,n=n N ,则转速负反馈系数 α应该就是多少？ (4)计算放大器所需的放大倍数。解:(1)

()()/22012.5 1.5/1500201.25/15000.134min/N N a e

e n U I R C C V r

=-⨯⇒=-⨯==

()//12.5 3.3/0.134307.836/min

N N e

op N e n U I R C n I R C r ∑∑=-⨯⇒∆=⨯=⨯=

()()/1150010%/20*90%8.33/min N N n n s D s r ∆=-=⨯=（）

所以,min

/33.8r n cl =∆

(2)

(3)(4)()()()()[]

()()[]K C R I K KU K C R I U K K n

e d n e d n s p +-+=+-=**1/1/1/α

()/1307.836/8.33135.955op cl K n n =∆∆-=-=

自动控制系统习题题目和答案

习题解答（供参考）

习题二

2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n s n rpm D s ∆==⨯⨯=-

系统允许的静态速降为2.04rpm 。

2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？

解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）

max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=

min 0min 15015135N n n n =-∆=-=

max min 148513511D n n ===

2) 静差率 01515010%N s n n =∆==

2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯=

378(0.0230.022)0.1478115N n I R Ce rpm ∆==⨯+=

自动控制理论第三版课后练习题含答案

自动控制理论第三版课后练习题含答案前言

自动控制理论是现代自动控制技术的基础课程，课后练习题是巩固理论知识和巩固实践技能最重要的方法之一。本文档整理了自动控制理论第三版的课后习题，提供了详细的解题思路和答案，希望能够帮助读者更好地掌握自动控制理论。

1. 第一章课后习题

1.1 第一章习题1

题目

已知一个系统的开环传递函数为$G(s)=\\frac{1}{s(s+1)(s+2)}$，求该系统的稳定性。

解答

该系统的零点为0。

该系统的极点为−1和−2。

因为系统的极点都在左半平面，没有极点在右半平面，所以该系统稳定。

1.2 第一章习题2

题目

已知一个系统的传递函数为$G(s)=\\frac{1}{(s+2)(s+3)}$，求该系统的单位阶跃响应。

解答

该系统的传递函数可以表示为$G(s)=\\frac{A}{s+2}+\\frac{B}{s+3}$的形式，解得$A=\\frac{1}{s+3}$，$B=-\\frac{1}{s+2}$。

所以，该系统的单位阶跃响应为

y(t)=1−e−2t−e−3t

1.3 第一章习题3

题目

已知一个系统的传递函数为$G(s)=\\frac{1}{s^2+5s+6}$，求该系统的单位阶

跃响应。

解答

该系统的传递函数可以写成$G(s)=\\frac{1}{(s+2)(s+3)}$的形式。

所以，该系统的单位阶跃响应为

$$ y(t)=1-\\frac{1}{2}e^{-2t}-\\frac{1}{3}e^{-3t} $$

2. 第二章课后习题

2.1 第二章习题1

题目

已知一个系统的传递函数为$G(s)=\\frac{1}{s^2+4s+3}$，求该系统的稳定性。

自动控制系统习题及答案

自动控制系统是现代工程领域中的重要学科，它涉及到机械、电子、计算机等多个学科的知识。掌握自动控制系统的理论和实践对于工程师来说至关重要。为了帮助学习者更好地理解和应用自动控制系统的知识，下面将介绍一些常见的习题及其答案。

1. 什么是自动控制系统？

自动控制系统是一种能够自动地对给定的输入信号进行处理，并产生相应的输出信号以实现特定控制目标的系统。它由传感器、执行器、控制器和反馈回路等组成。

2. 什么是负反馈控制？

负反馈控制是一种常见的控制方式，它通过将输出信号与参考信号进行比较，并根据比较结果调节系统的输入信号，使输出信号逼近参考信号。这种控制方式能够提高系统的稳定性和鲁棒性。

3. 什么是传递函数？

传递函数是描述线性时不变系统输入与输出之间关系的数学函数。它通常用Laplace 变换表示，可以通过对系统的微分方程进行变换得到。

4. 如何计算传递函数？

传递函数可以通过系统的微分方程或状态空间方程进行推导和计算。对于线性时不变系统，可以使用 Laplace 变换将微分方程转换为代数方程，然后求解得到传递函数。

5. 什么是稳定性？

稳定性是指系统在受到扰动时能够保持有限的响应，而不会发生不可控的振荡或发散。稳定性是自动控制系统设计中一个重要的考虑因素。

6. 如何判断系统的稳定性？

系统的稳定性可以通过判断系统的极点位置来确定。对于连续时间系统，如果所有的极点实部都小于零，则系统是稳定的；对于离散时间系统，如果所有的极点模长都小于1，则系统是稳定的。

7. 什么是根轨迹？

自动控制系统习题答案

有一V-M 调速系统：电动机参数P N =, U N =220V, I N =, n N =1500 r/min ，电枢电阻R a =Ω，电枢回路电抗器电阻RL=Ω，整流装置内阻R rec =Ω,触发整流环节的放大倍数K s =35。要求系统满足调速范围D=20，静差率S<=10%。（1）计算开环系统的静态速降Δn op 和调速要求所允许的闭环静态速降Δn cl 。（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构图。

（3）调整该系统参数，使当U n *=15V 时，I d =I N ，n=n N ，则转速负反馈系数 α应该是多少（4）计算放大器所需的放大倍数。解：（1）

()()/22012.5 1.5/1500201.25/15000.134min/N N a e

e n U I R C C V r

=-⨯⇒=-⨯==

()//12.5 3.3/0.134307.836/min

N N e

op N e n U I R C n I R C r ∑∑=-⨯⇒∆=⨯=⨯=

()()/1150010%/20*90%8.33/min N N n n s D s r ∆=-=⨯=（）

所以，min

/33.8r n cl =∆

（2）

（3）（4）()()()()[]

()()[]K C R I K KU K C R I U K K n

e d n e d n s p +-+=+-=*

*1/1/1/α

()/1307.836/8.33135.955op cl K n n =∆∆-=-=

()()()150035.95515/135.95512.5 3.3/0.134135.955α⎡⎤=⎡⨯+⎤-⨯+⎣⎦⎣⎦

自动控制原理习题及答案

1. 采样系统结构如图所示，求该系统的脉冲传递函数。

答案:该系统可用简便计算方法求出脉冲传递函数。去掉采样开关后的连续系统输出表达式为

对闭环系统的输出信号加脉冲采样得

再对上式进行变量替换得

2. 已知采样系统的结构如图所示，，采样周期=0.1s。试求系统稳定时K的取值范围。

答案:首先求出系统的闭环传递函数。由

求得，已知T=0.1s，

e-1=0.368，故

系统闭环传递函数为，特征方程为

D(z)=1+G(z)=z2+(0.632K-1.368)z+0.368=0

将双线性变换代入上式得

+1 4 +( 7 -0.632K)=0

要使二阶系统稳定，则有

K＞0，2.736-0.632K＞0

故得到K的取值范围为0＜K＜4.32。

3. 求下列函数的z变换。

(1). e(t)=te-at

答案:e(t)=te-at

该函数采样后所得的脉冲序列为

e(nT)=nTe-anT n=0，1，2，…

代入z变换的定义式可得

E(z)=e(0)+P(T)z-1+e(2T)z-2+…+e(n )z-n+…= + e-aT z-1+2Te-2aT z-2+…+n e-naT z-n+…= (e-aT z-1+2e -2aT z-2+…+ne-naT z-n+…)

两边同时乘以e-aT z-1，得

e-aT z-1E(z)=T(e-2aT z-2+2e-3aT z-3+…+ne-a(n+1)T z-(n+1)+…)

两式相减，若|e-aT z-1|＜1，该级数收敛，同样利用等比级数求和公式，可得

最后该z变换的闭合形式为

(2). e( )=

自动控制理论习题集(含答案)

《自动控制理论》课程习题集

一、单选题

1.下列不属于自动控制基本方式的是（ B ）。

A．开环控制B．随动控制

C．复合控制D．闭环控制

2.自动控制系统的（ A ）是系统工作的必要条件。

A．稳定性B．动态特性

C．稳态特性D．瞬态特性

3.在（ D ）的情况下应尽量采用开环控制系统。

A. 系统的扰动量影响不大

B. 系统的扰动量大且无法预计

C. 闭环系统不稳定

D. 系统的扰动量可以

预计并能进行补偿

4.系统的其传递函数（ B ）。

A. 与输入信号有关

B. 只取决于系统结构和元件的参数

C. 闭环系统不稳定

D. 系统的扰动量可以预计并能进行补偿

5.建立在传递函数概念基础上的是（ C ）。

A. 经典理论

B. 控制理论

C. 经典控制理论

D. 现代控制理论

6.构成振荡环节的必要条件是当（ C ）时。

A. ζ=1

B. ζ=0

C. 0

D. 0≤ζ≤1

7.当（ B ）时，输出C(t)等幅自由振荡，称为无阻尼振荡。

A. ζ=1

B. ζ=0

C. 0

D. 0≤ζ≤1

8.若二阶系统的阶跃响应曲线无超调达到稳态值，则两个极点位于位于（ D ）。

A. 虚轴正半轴

B. 实正半轴

C. 虚轴负半轴

D. 实轴负半轴

9.线性系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的所有根都具有（ B ）。

A. 实部为正

B. 实部为负

C. 虚部为正

D. 虚部为负

10.下列说法正确的是：系统的开环增益（ B ）。

A. 越大系统的动态特性越好

B. 越大系统的稳态特性越好

C. 越大系统的阻尼越小

D. 越小系统的稳态特性越好

11.根轨迹是指开环系统某个参数由0变化到∞，（ D ）在s平面上移动的轨迹。

自动控制原理试卷、习题及答案2套

⾃动控制原理试卷、习题及答案2套

⾃动控制 (A )试卷

⼀、系统结构如图所⽰，u1为输⼊， u2为输出，试求 1．求⽹络的传递函数G(s)=U1(s)/U2(s)

2．讨论元件R1，R2，C1，C2参数的选择对系统的稳定性是否有影响。（15分）

⼆、图⽰系统，试求，

（1）当输⼊r(t)=0，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差e ss;

（2）当输⼊r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差e ss; （3）若要减⼩稳态误差，则应如何调整K 1，K 2？（15分）

三．已知单位负反馈系统的开环传递函数为.

)

())(()(1Ts s 1s 12s K s G 2

+++=

试确定当闭环系统稳定时，T ，K 应满⾜的条件。（15分）

四、已知系统的结构图如图所⽰，

（1）画出当∞→0:K 变化时，系统的根轨迹图；

（2）⽤根轨迹法确定，使系统具有阻尼⽐50.=ζ时，K 的取值及闭环极点（共轭复根）。（15分）

五、已知最⼩相位系统的对数幅频特性渐近特性曲线，

1.试求系统的开环传递函数G （s ）;

2.求出系统的相⾓裕量γ;

3．判断闭环系统的稳定性。（15分）

六、设单位反馈系统的开环传递函数如下，

158

s -+=

)()(s H s G 1. 试画出系统的乃奎斯特曲线;

2. ⽤乃⽒判据判断系统的稳定性（15分）七、已知单位反馈系统的开环传递函数为

s(2s 4

G +=)(s

使设计⼀串联滞后校正装置，使系统的相⾓裕量0

40≥γ，幅值裕量10db K g

≥，

并保持原有的开环增益值。（10分）

⾃动控制理论B

自动控制习题

第一章自动控制概论

一、单项选择题

1、采用负反馈形式连接后（)。（分数:2分）

A. 一定能使闭环系统稳定

B。系统动态性能一定会提高

C。一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除

D。需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能

正确答案：D

2、按系统结构来分，控制系统可分为:开环控制，闭环控制和（）。（分数：2分) A。温度控制

B。压力控制

C。流量控制

D。复合控制

正确答案：D

3、恒值控制系统的参考量为（）。 (分数:2分)

A。常数

B. 无规律变化

C. 按程序设定变化

D. 0 A

第二章控制系统的数学模型

一、单项选择题

1、方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框输出量的( ）。（分数：2分）

A. 代数和

B. 乘积

C。平均值

D. 加权平均值

正确答案：B

2、单位阶跃信号1（t)的拉氏变换为（）。 (分数：2分)

A。 1

B. 1/s

C. s

D. 1/（Ts+1）

正确答案：B

3、如果单回路单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，则其闭环传递函数为:( ）。 (分数：2分）

A。 G（s）/[1+G(s)］

B. G(s)/[1+G(s）H（s）]

C。 1/[1+G(s)]

D。 1/［1+G(s）H(s)]

正确答案:A

4、方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（）。（分数：2分)

A. 代数和

B. 乘积

C. 平均值

D. 加权平均值

正确答案：A

5、令线性定常系统闭环传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（ ). (分数：2分）

A. 代数方程

B. 差分方程

C。特征方程

D. 状态方程

正确答案：C

自动控制习题答案

第一章

例1-1 一个水池水位自动控制系统如图1-1所示。试简述系统工作原理，指出主要变量和各环节的构成，画出系统的方框图。

电动机

图1-1 水池水位控制系统原理图

解在这个水位控制系统中，水池的进水量1Q 来自由电机控制开度的进水阀门，出水量2Q 随意变化的情况下，保持水箱水位在希望的高度上不变。

希望水位高度由电位器触头A 设定，浮子测出实际水位高度。由浮子带动的电位计触头B 的位置反映实际水位高度。A 、B 两点的电位差AB U 反映希望水位的偏差。当实际低于希望水位时，0AB U >。通过放大器驱动电动机转动，开大进水阀门，使进水量1Q 增加，从而使水位上升。当实际水位上升到希望位置时，A 、B 两个触头在同一位置，0AB U =，电动机停止转动，进水阀门开度不变，这时进水量1Q 和出水量2Q 达到平衡位置。若实际水位高于希望水位，0AB U <，则电动机使进水阀门关小，使进水量减少，实际水位下降。

这个系统是个典型的镇定系统，在该系统中：

控制量希望水位的设定值被控制量实际水位扰动量出水量2Q

被控对象水池测量元件浮子比较元件电位器放大元件放大器

执行元件电动机、减速器、进水阀门

系统的方框图如图1-2所示。控制系统中各元件的分类和方框图的绘制不是唯一的，只要能正确反映其功能和运动规律即可。

图1-2 水池水位控制系统方框图

例1-2 图1-3所示为发电机电压调节系统，试分析系统的工作原理，画出方框图并指出

系统的结构特点。

解发电机在电枢转速和激磁电压恒定不变时，负载变化将引起输出电压和电枢回路电流的改变。当负载增大时，将引起电枢电压下降和电枢电流增大，因此，电枢回路的电流在电阻R 上的电压增大，b u 也增大，由于b u 与i u 的极性一致，因而发电机的激磁电压上升，使输出电压增大。这种由扰动产生附加控制作用的系统是扰动控制系统（本系统是将负载变化作为扰动输入的。图1-3所示的电压调节方式只能克服负载变化对发电机输出电压的影响）。系统方框图如图1-4所示。