09-10自动控制末试卷A
自控期末考试试题及答案
自控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统是指：A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是：A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中，P代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标：A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中，状态变量的选取原则是：A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中，超调量是指：A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是：A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中，奈奎斯特判据的主要用途是：A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型：A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中，最小相位系统是指：A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题（每题10分，共30分）1. 解释什么是系统的时间响应，并列举至少三种常见的时间响应类型。
2. 描述PID控制器的设计过程，并解释各部分的作用。
3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个二阶系统，其传递函数为：G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。
计算该系统的单位阶跃响应，并画出其响应曲线。
《自动控制原理》试卷（期末A卷参考答案）
《⾃动控制原理》试卷（期末A卷参考答案）试题编号：重庆邮电⼤学2009学年2学期《⾃动控制原理》试卷（期中）（A 卷）（闭卷）⼀、简答题（本⼤题共5⼩题，每⼩题4分，共20分） 1．传递函数定义及其主要性质。
答：线性定常系统在零初始条件下，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。
（2分）主要性质：(每回答正确2个1分，全部正确2分)1）传递函数只适⽤于线性定常系统：由于传递函数是基于拉⽒变换，将原来的线性常系数微分⽅程从时域变换到复域，故只适⽤于线性定常系统。
2）传递函数是在零初始条件下定义的。
如果系统为⾮零初始条件，⾮零初始值V(s)，则系统新的输⼊、输出关系为：Y(s)=G(s).U(s)+ V(s)3)传递函数只表⽰了系统的端⼝关系，不明显表⽰系统内部部件的信息。
因此对于同⼀个物理系统，如果描述的端⼝不同，其传递函数也可能不同；⽽不同的物理系统，其传递函数可能相同。
4)传递函数是复变量S 的有理真分式函数，分⼦多项式的次数n 低于或等于分母多项的次数m ，所有系数均为实数。
2．线性控制系统的稳定性定义。
答：如果线性控制系统在初始扰动的影响下，其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零或原平衡点，则称系统渐进稳定，简称稳定（3分），反之，如果在初始扰动下，系统的动态过程随时间的推移⽽发散，则不稳定。
（1分）3．闭环系统的零、极点位置对于时间响应性能的超调量、调节时间的有何影响？答：（1）超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率21//ξξωσ-=d ，与其他闭环零、极点接近坐标原点的程度有关；（2分）（2）条件时间主要取决于靠近虚轴的闭环复数极点的实部绝对值ξωσ=，如果实数极点距离虚轴最近，并且它附近没有实数零点，则调节时间主要取决于该实数极点的模值。
（2分）4．对于⼀个给定的开环增益为o k 最⼩相位系统，说明采⽤频率⽅法和根轨迹法判断稳定性的统⼀性。
答：频率法判断系统稳定性时，当o k 较⼩时，其副相曲线在)(ωj Go 平⾯不包围（-1，j0）这点，系统稳定，随着o k 的增加，副相曲线包围（-1，j0）这点，系统不稳定。
自动控制原理试卷、习题及答案2套
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2-5 求图示运算放大器构成的网络的传递函数。
题 2-5 图
2-6 已知系统方框图如图所示，试根据方框图简化规则，求闭环传递函数。
题 2-6 图
2-7
分别求图示系统的传递函数 C1 (s) 、 C2 (s) 、 C1 (s) 、 C2 (s) R1 (s) R1 (s) R2 (s) R2 (s)
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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）
i2
i1
C1
R1
U1
R2
U2
C2
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 ess; （2） 当输入 r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差 ess; （3） 若要减小稳态误差，则应如何调整 K1，K2？（15 分）
（2） 三阶系数的一对主导极点为 s1,2 1 j2 ，求同时满足上述条件的开环传递函 数G(s) 。
3 – 10 系统结构图如图所示，试求当 0 时，系统的 和
n 之值，如要求 =0.7，试确定参数 。
题 3-10 图
3 – 11 设单位反馈系统的开环传递函数如下，试确定系统稳定时 K 的取值范围。
输入信号 r(t)=1 作用下，能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
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自控期末试题及答案
自控期末试题及答案一、选择题1.下列哪些语句是正确的？（多选）A. 程序是一系列按照逻辑顺序组织的指令序列。
B. 软件是一组存储在硬盘上的文件。
C. 算法是解决问题的步骤和方法。
D. 编程语言是人与计算机交流的工具。
答案：A、C、D2. 在C语言中，以下哪个是正确的赋值语句？A. y = x++;B. x += 1;C. z = ++x;D. y = x + 1;答案：B3. 下列选项中，哪个是正确的函数定义？A. int add(int a, int b) {}B. void add(int a, int b) {return a + b;}C. int add(int a, b) {return a + b;}D. void add(int a, int b) {}答案：A二、填空题1. 当前流行的编程语言有______、______和______等。
答案：Python、Java、C++2. 以“while”循环的形式实现的语句会___________。
答案：重复执行一段代码直到条件不满足。
三、简答题1. 请简要说明常见的排序算法中冒泡排序的原理和步骤。
答案：冒泡排序是一种通过比较和交换来实现排序的算法。
其基本思想是从序列的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素，如果顺序不对则交换位置。
每次遍历序列都会使得最大的元素移到末尾。
重复执行这个过程，直到序列完全有序为止。
步骤：1）比较相邻的元素。
如果第一个比第二个大，就交换它们的位置。
2）对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。
这样一轮下来，最末尾的元素就是最大的数。
3）针对所有的元素重复以上的步骤，除了已经排序完毕的。
直到整个序列有序。
2. 简要解释什么是面向对象编程以及其优势。
答案：面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种程序设计范式，通过将数据及对数据的操作封装在一起，形成对象的方式来编程。
自动控制原理期末试题及答案A
考场
学院
学年第二学期期末考试
级三年制高职《自动控制原理》试题
院系
题号
一
二
三
四
五
总分人
班级
姓名
座号
考生须知： 1.姓名必须 写在装订线 左侧，写在 其它位置试 卷一律作废 。请先检查 试卷是否缺 页，如缺页 请向监考教 师声明。如 不检查不声 明，后果由 考生本人负 责。 2.考试结束后， 考生不得将试 卷、答题纸和 草稿纸带出考 场。
L() / dB 0dB / dec
20
20dB / dec
0dB
0.5
/ rad s1
ห้องสมุดไป่ตู้
线
2、从图(a)，求系统输入为
xi
，输出为
xo
时的传递函数
X o (s) X i (s)
。
xi
R1 R2
xo
C
图(a)中， xi , xo 是电压量。
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答案、自动控制原理 A 答案
一、闭环、负反馈 、偏差 、拉式变换、 K
）
与系统的输入信号有关；（ ），以及与系统的放大倍数有关。（
）
4．前向通道传递函数为 k ( k 0) 的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号（
）。
s2
5．最小相位系统是稳定的控制系统（ ）。
6. 对控制系统的基本要求是快、稳、准。（ ）
7. 对开环极点为零的系统，要使系统稳定，开环 Nyquist 轨迹应逆时针绕(-1,j0)点旋转
、自激振荡（自持振荡、
1 T 2 2
自振） 系统中有一处或几处的信号是以脉冲或数码的形式传递的系统（含有采
样开关的系统）
自动控制原理试卷及答案
1《自动控制原理》试卷（A 卷）一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示，试采用复数阻抗法写出它的传递函数。
（10分）（1图 ）（3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t te et y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
(b) 确定该系统的阻尼系数。
（10分）三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。
（写出步骤）（10分）四、控制系统的结构如图所示，设 r(t ) = t ⋅ 1(t ) ，p (t ) = 1(t )定义e (t ) = r(t ))(t y -，试求系统的稳态误差。
（10分）)(t p )(t r -++)(t y 1+s )1(1+s s +（4图）五、试确定题图所示系统参数K 和ξ的稳定域。
（写步骤）（10分）（5图）六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为（1） 绘制根轨迹，并加以简要说明。
（2） 当系统的阻尼振荡频率s rad /1d =ω时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。
（15分）七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示，确定系统的开环传递函数。
（10分）八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中Lo(ω)为校正前特性，L开(ω)为校正后特性。
（1）试作出校正装置的对数幅频特性Lc(ω)(折线)；（2）试写出校正装置的传递函数Gc(s);（3）计算校正后系统的相位裕度γ。
（15分）cp为s右半平面上的开环根的个数，v为开九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。
(10分)（a）(b)2《自动控制原理》试卷（B 卷）一、 求下图所示系统的传递函数)(/)(0s U s U i 。
（10分）（1图） （3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
自动控制原理-期末试卷及答案
自动控制原理-期末试卷及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷） 考试时间 100分钟考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
3、答案请写在答题纸之密封线内和纸卷正面，否则不记分。
一、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω ， 阻尼比=ξ ，该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 。
6、根轨迹起始于 ，终止于 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 。
8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ， 其相应的传递函数为 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。
二、选择题（每题 2 分，共20分）1、采用负反馈形式连接后，则 ( )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。
2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。
A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引入串联超前校正装置。
3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z 。
自控期末考试题及答案
自控期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自控系统的开环传递函数是G(s)，闭环传递函数是H(s)，则开环增益K的值是：A. G(s)B. H(s)C. K=1/(1+G(s)H(s))D. K=1/G(s)2. 在PID控制器中，P代表的是：A. 比例B. 积分C. 微分D. 优先级3. 以下哪个不是控制系统的稳定性判据：A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 伯德图D. 奈特图4. 控制系统的稳态误差ess与输入信号的类型有关，以下哪种输入信号类型会导致ess不为零：A. 阶跃信号B. 斜坡信号C. 抛物线信号D. 正弦信号5. 系统的时间常数τ与系统的哪个参数有关：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度6. 以下哪个是控制系统的频率特性：A. 传递函数B. 脉冲响应C. 伯德图D. 阶跃响应7. 一个二阶系统的阻尼比ζ=0.5，其特征方程为：A. s^2+2ζωns+ωn^2=0B. s^2+ωns+ωn^2=0C. s^2+2ζωn^2s+ωn^4=0D. s^2+2ζωn^2=08. 以下哪个是控制系统的超调量（overshoot）：A. 稳态误差B. 最大偏差C. 初始偏差D. 瞬态误差9. 系统设计中，为了提高系统的稳定性，通常需要增加：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度10. 以下哪个不是控制系统的时域性能指标：A. 稳态误差B. 调整时间C. 延迟时间D. 峰值时间答案：1. C2. A3. C4. B5. B6. C7. A8. B9. A10. C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述PID控制器的工作原理及其各部分的作用。
答案：PID控制器是一种常见的反馈控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据误差的大小成比例地调整控制量，以减小误差；积分部分对误差进行积分，消除稳态误差；微分部分对误差的变化率进行控制，以抑制系统的过冲和振荡。
【免费下载】09 10年度第一学期自动控制原理考卷A卷
自动控制原理及其应用试卷A
自动控制原理及其应用试卷A2022～2022学年第1学期期末试卷《自动控制原理及其应用》（A）题号一二三四五六平时成绩满分402040扣分一、单项选择题（每小题2分，共40分）：1.关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是()A、如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。
稳定性与闭环零点位置无关；B、如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰减振荡的；C、超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关；D、如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。
52.若某负反馈控制系统的开环传递函数为(1)，则该系统的闭环特征方程为()。
A、(1)0B、(1)50C、(1)10D、与是否为单位反馈系统有关G()C()3.如图1所示系统，传递函数R()为（）。
G1G2G1G2G1G3A、1G2G3B、1G1G3C、1G2G3D、以上都错4.同一系统，不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程（）A、相同B、不同C、不存在D、不定G5.某系统的开环传函0()K(1)，相角稳定裕量45，则K为：（）2A、1B、2C、2D、26.已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是()K(2)K(1)KK(1)A、(1)B、(5）C、(2－1)D、(2)7.开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标()A、超调%B、稳态误差eC、调整时间tD、峰值时间tpG108.单位反馈系统的开环传函为：0()332210，系统的闭环极点在左半平面分布的个数为：（）A、0个B、1个C、2个D.3个9.对于以下情况应绘制0°根轨迹的是()A、主反馈口符号为“-”；B、除Kr外的其他参数变化时；C、非单位反馈系统；D、根轨迹方程（标准形式）为G()H()1。
10.根轨迹的模值方程可用于（）A、确定根轨迹的起始角与终止角B、确定实轴上的根轨迹分布C、确定根轨迹上某点对应的开环增益D.绘制根轨迹11.若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统()A、含两个理想微分环节B、含两个积分环节C、位置误差系数为0D、速度误差系数为012.系统在r(t)t2作用下的稳态误差e，说明（）A、型别v2B、系统不稳定C、输入幅值过大D.闭环传递函数中有一个积分环节C(z)13.线性离散系统如图2所示，则R(z)为：（）G1(z)G2(z)G1(z)G2(z)G1(z)G2(z)A、1G1(z)G2H(z)B、1G1G2H(z)C、1G1(z)G2(z)H(z)D.以上答案都不对二、填空（每题2分，共20分）：G()10014.单位负反馈控制系统开环传递函数(10)，在单位加速度信号作用下，系统的稳态误差为（）A、0．1B、0．01C、0D.15.确定根轨迹与虚轴的交点，可用()A．劳斯判据B．幅角条件C．幅值条件D．dk/d=0G()10(21)16.已知单位反馈系统的开环传递函数为2(26100)，当输入信号是r(t)22tt2时，系统的稳态误差是（)A、0B、∞C、10D、2017.非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为()A、E(S)R(S)G(S)；B、E(S)R(S)G(S)H(S)；C、E(S)R(S)G(S)H(S)；D、E(S)R(S)G(S)H(S)。
《自动控制原理》试卷(期末A卷参考答案)
试题编号：重庆邮电大学2009学年2学期《自动控制原理》试卷（期中）（A 卷）（闭卷）一、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分） 1． 传递函数定义及其主要性质。
答：线性定常系统在零初始条件下，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。
（2分）主要性质：(每回答正确2个1分，全部正确2分)1）传递函数只适用于线性定常系统：由于传递函数是基于拉氏变换，将原来的线性常系数微分方程从时域变换到复域，故只适用于线性定常系统。
2）传递函数是在零初始条件下定义的。
如果系统为非零初始条件，非零初始值V(s)，则系统新的输入、输出关系为：Y(s)=G(s).U(s)+ V(s)3)传递函数只表示了系统的端口关系，不明显表示系统内部部件的信息。
因此对于同一个物理系统，如果描述的端口不同，其传递函数也可能不同；而不同的物理系统，其传递函数可能相同。
4)传递函数是复变量S 的有理真分式函数，分子多项式的次数n 低于或等于分母多项的次数m ，所有系数均为实数。
2． 线性控制系统的稳定性定义。
答：如果线性控制系统在初始扰动的影响下，其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零或原平衡点，则称系统渐进稳定，简称稳定（3分），反之，如果在初始扰动下，系统的动态过程随时间的推移而发散，则不稳定。
（1分）3． 闭环系统的零、极点位置对于时间响应性能的超调量、调节时间的有何影响？ 答：（1）超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率21//ξξωσ-=d ，与其他闭环零、极点接近坐标原点的程度有关；（2分）（2）条件时间主要取决于靠近虚轴的闭环复数极点的实部绝对值ξωσ=，如果实数极点距离虚轴最近，并且它附近没有实数零点，则调节时间主要取决于该实数极点的模值。
（2分）4． 对于一个给定的开环增益为o k 最小相位系统，说明采用频率方法和根轨迹法判断稳定性的统一性。
答：频率法判断系统稳定性时，当o k 较小时，其副相曲线在)(ωj Go 平面不包围（-1，j0）这点，系统稳定，随着o k 的增加，副相曲线包围（-1，j0）这点，系统不稳定。
自动控制原理试卷及答案20套
r _
e
u
1 s ( s 1)
c
G (s)
七． 设采样系统的方框图如图所示， 其中 求能使系统稳定的 K1 值范围。
K1 s ( s 4) ,
采样周期 T＝0.25s，
(15 分)
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
b r(t) + _ a
3 s (0.8s 1)( s 1)
c(t)
7．线性离散控制系统如下图所示，试确定使系统稳定的 K 值范围。
（15 分）
R(s) + T=1s _
1 e Ts s
K s( s 1)
c(s)
《自动控制原理》 试题（三）A 卷
一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填 入题干的括号中。 (本大题共 9 小题，总计 40 分)
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QQ753326843
3．当输入为
1 2 2
考研直通车
r (t ) 1(t ) t * 1(t ) t * 1(t ) 时，求稳态误差 e ss 。
R(s)
E (s)
1 e sT s
K s2
C (s)
0.5s
七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性。 （15 分）
R(s) + _
K s (0.1s 1)(0.25s 2)
C(s)
3、 设反馈控制系统中
G( s)
K* s 2 ( s 2)( s 5) ， H ( s ) 1
要求： （1）概略绘制系统根轨迹图，判断系统的稳定性。 （2）如果改变反馈通路传递函数使 H ( s ) 1 2 s ，试判断 H ( s ) 改变后系统 的稳定性，研究 H ( s ) 改变所产生的效应。
控制电机期末试卷(A)及参考答案(精品文档)_共3页.doc
《控制电机》2009～2010 学年第一学期期末考试卷(A)一、单项选择题( 在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题 2 分，共 20 分)1.下列哪一项是变压器变比 K 错误的表达式的是 ( C ) 。
A. I2/I1B. W1/W2C. W2/W1D. U1/U 22.一他励直流电机拖动一恒转矩负载稳定运行，电枢电压不变，若因机械故障使得负载转矩稍有增大，则 ( D )A.稳定状态破坏，电机不能再继续稳定运行B.电机速率下降，短时间调整后又恢复原来的速度稳定运行C.电机转矩增大，进而迫使速度不会降低，所以运行不受影响D.电机速度下降，转矩增大，在新的平衡点稳定运行3. 导体在磁场中作切割磁力线运动，导体两端产生感应电势的方向由______定则判定；通电导体在磁场中运动，运动方向由______定则判定。
( A )A. 右手，左手B.右手，右手C.左手，左手D.左手，右手4.以下哪个选项不能改变电动机的转向是( B )A. 改变磁通方向B.同时改变磁通方向和电枢电压方向C. 改变励磁电流方向D.改变电枢电压方向5.直流电动机中，电动势的方向与电枢电流方向 ______ ，直流发电机中，电动势的方向与电枢电流的方向 ______。
( A )A. 相反，相同B.相同，相反C.相同，相同D.相反，相反6.以下哪些因素不致使直流电动机的机械特性硬度变化( B )A. 电枢回路串电阻B.C. 减弱磁场D.7.已知交流伺服电动机的极数对数为2，使用频率为 50Hz 的交流电压供电，则旋转磁场的转速为( B )A. 3000 r/minB. 1500 r/minC. 750 r/minD. 1000 r/min8.直流电动机的调节特性描述了 ( A ) 的对应关系。
A. 转速与电压B. 转速和电流C.转矩和电压D. 转速和转矩9. 自整角机按力矩式运行时，其力矩式发送机的国内代号是( B )A. ZLJB. ZLFC. ZCFD. ZKC10. 对幅值和转速都在变化的椭圆形旋转磁场，可以用分解法分解为( D ) 。
2009级现代控制理论期末考试试卷(A)答案
二、线性系统能控性与能观性（20分） 【得分： 】 已知某系统的状态空间表达式为[]X y u X X 100,010*********=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=∙（1）判别该系统的稳定性和系统状态的能控性与能观性；（2）能否通过状态反馈使闭环系统的极点配置在-2、-5、-8？请说明理由。
若能的话，请求出状态反馈阵K 。
第 3 页 共 6 页……………………………………………装………………………………订…………………………线………………………………………………此处不能书写此处不能书写此处不能书写 此处不能书写此处不能书写 此处不能书写此处不能书写4,5,2;0254s 12323-==-==-+-=-a a a S S S A I19154;61665;82802113222331-=--=-=-=-=-=-=--=-=αααa k a k a k三、线性系统结构分解（20分） 【得分： 】 试将下列系统按能控性进行结构分解。
[]111,100,341010121-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=C b A四、李亚普诺夫稳定性判别（20分） 【得分： 】试用李亚普诺夫方法判断下列非线性系统在平衡态Xe=0的稳定性。
)(22211211x x x x x x+++-= )(22212212x x x x x x++--=第 5 页 共 6 页……………………………………………装………………………………订…………………………线………………………………………………此处不能书写此处不能书写此处不能书写 此处不能书写此处不能书写 此处不能书写此处不能书写五、连续系统最优控制（20分） 【得分： 】已知一阶系统的方程为 u X X+-=∙，初始状态为3)0(=X ，控制不受约束，试确定)(t u ,使在 t=2 时转移到零态，并使泛函⎰-=202))(1(dt t u J 取最小值。
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南京高等职业技术学校
2009年～2010第一学期期末考试（A）
班级 507211 507212 507213 课程自动控制原理考试题（开卷）系电气系班级姓名学号
一、填空题（每题3分，共45分）
1、反馈控制是这样一种控制过程，它能够在的情况下，力图减小系统的输出量与
参考输入量（也称参据量）（或者任意变化的希望的状态）之间的，而且其工作正是基于这一偏差基础之上的。
在这里，反馈控制仅仅是对（既那些预先无法知道的扰动）而设计的，因为对于可以预计的或是已知的扰动来说，总是可以在系统加以校正的，因而对于他们的测量是完全不必要的。
2、随动系统是一种系统，在这种系统中，输出量是。
因
此，随动系统这个术语，与位置（或速度或加速度）控制系统是同义语。
在现代工业中，广泛采用者随动系统。
例如，采用程序指令的机床的全自动化操作，就可以应用随动系统来完成。
3、过程控制系统当自动调整系统的输出量是等这样一些变量时，
就叫过程控制系统。
4、反馈把取出的输出量送回输入端，并与的过程，称为反馈。
若反馈的
信号与输入信号相减，使产生的偏差越来越小，则称为负反馈；反之，则称为。
反
馈控制就是采用进行控制的过程，而且由于引入了被反馈量的反馈信息，
整个控制过程成为闭合的，因此反馈控制也称为。
5、控制系统是由等组成。
数学模型：
在分析和设计系统时，了解这些砖砖瓦瓦的工作原理及运动过程是很重要的，更重要的是深入
研究它们的，正确列写出它们的数学表达式。
我们把描述的数学表达式叫做系统或元件
的模型。
6、建立系统数学模型的几个步骤：1建立模型。
2、列写方程。
利用适当的物理定律（如牛顿定律、基尔霍夫电流和电压定律、能量守恒定律）等。
3、选定系统的（仅在建立状态模型时要求），消去中间变量，建立适当的输入输出模型或状态空间模型。
7、频率响应法还具有如下特点：（1）频率特性具有明确的意义，它可以用的方
法来确定，这对于难以列写微分方程式的元部件或系统来说，具有重要的实际意义。
（2）由于
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频率响应法主要通过 的图形对系统进行分析，因而具有形象直观和计算量少的特点。
（3）频率响应法不仅适用于线性定常系统，而且还适用于传递函数不是有理数的纯滞后系统和部分非线性系统的分析。
8、频率特性的基本概念：频率特性又称频率响应，它是系统（或元件）对 信号的响应特性。
设线性系统的输入为一频率为的正弦信号，在稳态时，系统的输出具有和输入 的正弦函数，但其 一般均不同于输入量，且随着输入信号 的变化而变化， 9、频率特性的表示法：(1) 图(Bode diagram or logarithmic plot)。
(2) 图(Log-magnitude versus phase plot)。
10、对数频率特性。
对数频率特性曲线，由两张图组成：一张是对数 ，它的纵坐标为)(log 20ωj G ，单位是分贝，用符号dB 表示。
)(log 20ωj G 常用)(ωL 表示。
另一张是 图。
它的纵坐标为(︒)，两张图的纵坐标均按线性分度，横坐标是角速率ω，采用)lg(ω分度(为了在一张图上同时能展示出频率特性的低频和高频部分)。
故坐标点ω不得为零。
1到10的距离等于10到100的距离，这个距离表示10倍频程，用dec 表示。
11、极坐标图(Polar plot)，幅相频率特性曲线，幅相曲线
频率特性是复数。
)(ωj G )(ωj 和 )(ωϕ的向量表示。
当输入信号的频率ω变化时，向量)(ωj G 的幅值和相位也随之作相应的变化，其端点在复平面上移动的 称为极坐标图。
这种图形主要用于对闭环系统稳定性的研究，奈奎斯特(N.Nyquist)在1932年基于极坐标图阐述了反馈系统稳定性的论证。
利用开环频率特性研究闭环系统的稳定性，而不必解出特征根。
为纪念他对控制系统作出的贡献，这种图又名 ，简称奈氏图。
12、典型环节 比例环节 惯性环节 ●一阶微分环节 ❍振荡环节 ；⏹二阶微分环节 ； ☐积分环节 ；☐微分环节 ；
13、劳斯稳定判据就是这种间接的方法（不用 ，因为求根很复杂），它是由劳斯
)(Routh J E ⋅⋅于1877年首先提出的。
有关劳斯判据自身的数学论证。
如果劳斯表中第一列
的系数均为正值，则其特征方程式的根都在S 的 ，相应的系统是 的。
如果劳斯表中第一列系数的符号有变化，其变化的次数等于该特征方程式的根在S 的右半平面上的个数，相应的系统为不稳定。
14、在应用劳斯判据时，有可能会碰到以下两种特殊情况。
劳斯表某一行中的 ，而该行的其余各项不等于零或没有余项，这种情况的出现使劳斯表无法继续往下排列。
解决的办法是以一个 来代替为零的这项，据此算出其余的各项，完成劳斯表的排列。
若劳斯表 的符号有变化，其变化的次数就等于该方程在S 右半平面上 ，相应的系统为不稳定。
如果第一列ε上面的系数与下面的系数符号相同，则表示该方程中有一对共轭虚根存在，相应的系统也属不稳定。
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15、稳定性的定义⑴控制系统稳定性的严格定义和理论阐述是由俄国学者李雅普诺夫于1892年提出的，它主要用于判别时变系统和非线性系统的稳定性。
⑵设一线性定常系统原处于某一平衡状态，若它瞬间受到某一而偏离了原来的平衡状态，当此扰动撤消后，系统仍能回到原有的平衡状态，则称该系统是稳定的。
反之，系统为不稳定。
由此可知：线形系统的稳定性取决于系统的（结构、参数），与系统的无关。
二、简答题（每题8分，共16分）
1、什么是过程控制系统
2、反馈控制系统的基本组成
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三、计算题（每题8分，共24分）
1、图2-1为由一RC 组成的四端无源网络。
试列写以U1（t ）为输入量，U2(t)为输出量的网络微分方程。
R1R2
图2-1 RC 组成的四端网络
2、已知一调速系统的特征方程式为0103.25175.414
23=⨯+++S S S 试用劳斯判据判别系统的稳定性。
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3、如何其别系统类型?
三、作图题（每题7。
5分，共15分）
1、画出微分环节的对数频率特性曲线
共6页
2、画出二阶系统的对数幅频特性曲线频率 控制系统的二阶因子的形式：
2
)
()(211
n
n j j ωωωωξ++ (5-18)
共6页。