河北工程大学电气08(1~4)自控原理a试题(信电)
河北工程大学电路基础_贺洪江_王振涛_课后习题答案集第四章
1 I I S2 0.5A 2
当 I S3 3A 单独作用时，可求出
I
1 I S3 1.5A 2
I
I S2
1 1
1A 3A
1
I S3
1
I S1
1
1
1A
题 4-9 图 由叠加定理得
I I I I 0.5 0.5 1.5 0.5A
u0 8 0.048 uS 167.5
4-6 题 4-6 图所示电路中，N 为有源线性网络。当 U S 40 V , I S 0 时， I 40A ； 当 U S 20 V , I S 2A 时 ， I 0 ； 当 U S 10V , I S 5A 时 , I 10A 。 当
4-8 图示电路为一线性电阻电路，已知 (1) 当 U S1 0 ， U S2 0 时， U 1V ； (2) 当 U S1 1V ， U S2 0 时， U 2V ； (3) 当 U S1 0 ， U S2 1V 时， U 1V 。 试给出 U S1 和 U S2 为任意值时电压 U 的计算公式。
i3
2
5 || 6i1 5 6.16 2.8A
6 5 56
5 || 6i1 6 6.16 3.36A i
u S2 单独作用时，有
i2
uS 2 90 9.36A 5 20 || 6 5 20 6 20 6 20 || 6i 2 20 6 6 9.36 2.16A 20 6 20 6
即各支路电流及各结电电压为假定值的 4 倍，所以
4 4.375 1.75A i1 Ki1 4 2.5 10A i2 Ki2
自动控制理论_习题集(附含答案解析)
三、作图题
51.已知单位负反馈系统开环传递函数 ，
(1)绘制闭环根轨迹；
(2)确定使闭环系统阶跃响应无超调的K值范围。
(1)由开环传递函数绘根轨迹如下图。
分离点的坐标d可由方程：
解得d1=-0.586,d2=-3.414
(2)将s=d1、s=d2分别代入根轨迹方程G(s)= –1求K值：
则：
对C(s)/R(s)，前向通路有两条：
；没有与之不接触的回路：
；没有与之不接触的回路：
带入梅逊公式公式得：
对E(s)/R(s)，前向通路有两条：
；有一不接触的回路：
；没有与之不接触的回路：
带入梅逊公式公式得：
27.一个回路：
，
无互不接触的回路，则：
对C(s)/R(s)，前向通路有两条：
；没有与之不接触的回路：
A．图(a)B．图(b)
C．图(c)D．图(d)
22.当ω从−∞→+∞变化时惯性环节的极坐标图为一个（B）。
A．位于第一象限的半圆B．位于第四象限的半圆
C．整圆D．不规则曲线
23.下列串联校正环节中属于滞后校正的是（A）。
A． B．
C． D．
24.下列环节中属于PI校正的是（C）。
A． B．
C． D．K(1+Ts)
由 ，得K=11.656；
由 ，得K=0.34
闭环根位于实轴上时阶跃响应无超调,综合得K取值范围：
K>11.656,K<0.34
52.已知G(s)H(s)= ，绘制K从0到∞的闭环根轨迹，确定分离点坐标、渐近线方程，判断闭环系统稳定性。
53.某单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试
自动控制原理试题库20套和答案及解析详解
专业知识整理分享一、填空（每空1分，共18分）1．自动控制系统的数学模型有 、 、 、共4种。
2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 。
离散控制系统稳定的充分必要条件是 。
3．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 阶 型系统；其开环放大系数K= 。
5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。
6．相位滞后校正装置又称为 调节器，其校正作用是 。
7．采样器的作用是 ，某离散控制系统)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二求：)()(S R S C （10分）R(s)2.求图示系统输出C（Z）的表达式。
（4分）四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）K f=0时，系统的ξ，ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss.（2）若使系统ξ=0.707，k f应取何值？单位斜坡输入下e ss.=？专业知识整理分享五.已知某系统L（ω）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数G（s）（2）求其相位裕度γ（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，γmax=?六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。
P为开环右极点个数。
г为积分环节个数。
判别系统闭环后的稳定性。
（1）（2）（3）专业知识整理分享七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G 0（S ）。
（12分）一.填空题。
（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。
河北工程大学测控电路期末考试题库
简述的基本工作原理” ，所以同学们应当将“变压器耦合的图示及其基本工作原理”也搞清
楚 4、什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？ 有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 应用于要求共模抑制比大于 100dB 的场合，例如人体心电测量。 5、按功能滤波器可分哪几种类型,什么是滤波器的通带截频？什么是滤波器的灵敏度? 按功能滤波器可分为低通、高通、带通与带阻四类。 通带截频 f p = ω p / 2π 为通带与过渡带的边界点， 在该点信号增益下降到一个人为规定 的下限。 滤波电路由许多元件构成，每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。滤波器某 一性能指标 y 对某一元件参数 x 变化的灵敏度记作 S xy ，定义为： S x =
都以同样方式对它们整流，以恢复调制信号，这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检 波电路具有判别信号相位和频率的能力，提高抗干扰能力，需采用相敏检波电路。 7、 在 S/H 电路中对模拟开关、 存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求 。 模拟开关：要求模拟开关的导通电阻小，漏电流小，极间电容小和切换速度快。 存储电容：要选用介质吸附效应小的和泄漏电阻大的电容。 运算放大器：选用输入偏置电流小、带宽宽及转换速率（上升速率）大的运算放大器； 输入运放还应具有大的输出电流。 8、举一例(画出电路原理图)说明何谓自举电路，应用于何种场合？ 自举电路是利用反 馈使输入电阻的两端近 似为等电位，减小向输 入回路索取电流，从而 提高输入阻抗的电路。 应用于传感器的输 出阻抗很高 （如电容式， 压电式传感器的输出阻 8 抗可达 10 Ω以上）的测量放大电路中。图 2-7 所示电路就是它的例子。 9、 什么是隔离放大电路？应用于何种场合？ 隔离放大电路的输入、 输出和电源电路之间没有直接的电路耦合， 即信号在传输过程中 没有公共的接地端。 隔离放大电路主要用于便携式测量仪器和某些测控系统 （如生物医学人体测量、 自动化 试验设备、 工业过程控制系统等） 中， 能在噪声环境下以高阻抗、 高共模抑制能力传送信号。 10、什么是电磁兼容性，抑制电磁干扰的措施有哪些。 简称 EMC，装置或系统在其设置的预定场所投入实际运行时，既不受用围电磁环境的 影响， 又不影响周围的环境， 也不发生性能恶化和误动作， 而能按设计要求正常工作的能力。 1、抑制噪声源，直接消除干扰原因； 2、消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合和辐射； 3、加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力，降低其对噪声的敏感度。 11、按功能滤波器可分为哪几类?什么是滤波器的品质因数? 按功能滤波器可分为低通、高通、带通与带阻四类。 品质因数，是评价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标: Q=1/ α 附：简述滤波器功能、分类及主要特性参数
河北大学 自动控制原理 考核试题 以及 答案
河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷（2005—2006学年第一学期）考核科目 自动控制原理 课程类别 必修 考核方式 闭卷 卷别 A一、简答：（共30分，每小题10分）1、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。
2、以闭环传递函数 )1)(1()(21++=s T s T s ks G 为例在NYQUIST 图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。
3、什么叫自持振荡，说明非线性系统中自持振荡与极限环的关系。
二、已知系统结构图如图所示，试画出信号流图，求出系统的传递函数。
(共10分)三、已知反馈系统的闭环传递函数为)105.0)(1()(++=s s s Ks G 。
(共15分)（1）试确定使系统稳定的K 的取值范围。
（10分）（2）若要求系统对于输入r(t)= t 作用下的静态误差e SS ≤0.1，试确定K 的取值范围。
（5分）四、已知最小相位系统闭环对数幅頻特性图如图所示。
(共15分)（1） 画出相应的对数相频特性草图。
(3分（2） 求出其闭环截止角频率ωc 。
(2分) （3） 写出相应的传递函数。
(5分) （4） 若保持系统的静态特性不变，要在 提高系统的相角稳定裕量的同时，增强系统的抗噪能力，应采用何种校正方式 (5分)五、已知系统的闭环传递函数为2)1()(+=Ts s Ks G 绘制负反馈的根轨迹图，并确定使系统稳定的K 值范围。
(共15分)六、某采样控制系统的结构如图所示，已知τ=1.2s ，124)(1+=S s G ，161)(2+=S s G 。
试判断系统的稳定性。
(15分)河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷（2005—2006学年第一学期）考核科目 自动控制原理 课程类别 必修 考核方式 闭卷 卷别 A 一、简答：（共30分，每小题10分）3、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。
2、什么叫稳定裕量，在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。
(完整版)自动控制原理试题及答案,推荐文档
自动控制原理：参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共20分）1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（C）A. 系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（A ）上相等。
A. 幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（C）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. 3从0变化到时，延迟环节频率特性极坐标图为（A ）A.圆B.半圆C椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（B ）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为10s(5s 2)则它的开环增益为（A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G（s）5~2s 2s 5则该系统是（A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的Z不变，提咼3n，A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间9. 一阶微分环节G（s） 1 Ts，当频率A. 45 °B.-45°10. 最小相位系统的开环增益越大，其（A.振荡次数越多C. 过阻尼系统D.零阻尼系统则可以（B ）B. 减少上升时间和峰值时间D. 减少上升时间和超调量卡时，则相频特性G（j ）为（A ）C. 90 °D.- 90°D ）B. 稳定裕量越大D. 稳态误差越小11设系统的特征方程为D s s4 8s3217s 16s 50，则此系统（A ）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。
12某单位反馈系统的开环传递函数为: G ss(s 1)(s 5)，当k= （ C ）时，闭环系统临界稳定。
B.20 C.30 D.4013.设系统的特征方程为Ds 3s310s 5s2s 2 0，则此系统中包含正实部特征的个数有(C )A.0B.1C.2D.316.稳态误差e ss 与误差信号E （s ）的函数关系为（B ）A.（-3,x ）B.（0宀）C.（- x ，-3）D.（-3，0）20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反馈的传感器。
北航2024自控原理A试卷
北航2024自控原理A试卷一、选择题（每题4分，共40分）1.在下列控制系统中，传感器起到的作用是（）。
A.测量要控制的变量B.产生误差C.实现控制目标D.发送控制信号2.PID控制器是（）控制系统中最常用的控制器。
A.硬件控制B.软件控制C.自动控制D.开环控制3.关于传感器的描述，下列选项中正确的是（）。
A.传感器只能将非电信号转换为电信号B.传感器只能将电信号转换为非电信号C.传感器能将非电信号转换为电信号或将电信号转换为非电信号D.传感器不能将非电信号转换为电信号4.传感器的分类中，根据被测量的物理量的不同，可以将传感器分为（）。
A.压力传感器、温度传感器、速度传感器B.光传感器、声传感器、加速度传感器C.湿度传感器、电流传感器、气体传感器D.都可以5.有关PID控制器的描述，下列选项中正确的是（）。
A.P是比例控制，I是积分控制，D是微分控制B.P是积分控制，I是微分控制，D是比例控制C.P是微分控制，I是比例控制，D是积分控制D.都不正确6.下列哪个方法不是PID控制器的调节方法（）。
A.根据系统的响应速度调节PID参数B.根据系统的稳定性调节PID参数C.根据系统的抗干扰能力调节PID参数D.根据系统的线性度调节PID参数7.PID控制器是通过对误差进行处理而得到控制目标的。
A.正确B.错误8.在自动控制系统中，比例控制的特点是对误差进行采样，并线性地放大该误差信号。
A.正确B.错误9.积分控制的主要作用是消除超调现象，使系统的稳态误差为零。
A.正确B.错误10.微分控制的主要作用是提高系统的动态响应速度和抑制超调现象。
A.正确B.错误二、简答题（每题20分，共40分）1.简述PID控制器的原理，并画出PID控制器的传递函数图。
PID控制器是一种常用的闭环控制器，由比例控制、积分控制和微分控制三个部分组成。
比例控制（P控制）是通过与误差信号相乘产生控制信号的一种控制方式，其作用是根据误差的大小调整输出信号的幅度。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案1. 什么是自动控制系统？请简述其基本组成。
2. 解释开环控制系统和闭环控制系统的区别。
3. 什么是PID控制器？简述其组成部分及其作用。
4. 描述系统稳定性的概念，并给出判断系统稳定性的方法。
5. 简述拉普拉斯变换在控制系统分析中的作用。
6. 什么是传递函数？如何从系统的微分方程得到传递函数？7. 解释什么是根轨迹法，并简述其在控制系统设计中的应用。
8. 什么是频率响应分析？它在控制系统设计中有何重要性？9. 描述Bode图的构成，并解释其在控制系统分析中的作用。
10. 什么是控制系统的超调量和调节时间？如何通过设计减小它们？答案1. 自动控制系统是一种能够根据输入信号自动调整其输出以满足预定目标的系统。
它通常由传感器、控制器、执行器和被控对象组成。
2. 开环控制系统是指系统输出不反馈到输入端的系统，而闭环控制系统则是指系统输出通过反馈回路影响输入信号的系统。
闭环系统能够根据输出与期望值之间的偏差自动调整，以达到更好的控制效果。
3. PID控制器是一种常见的控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据偏差的大小进行调节，积分部分消除稳态误差，微分部分则可以预测偏差的变化趋势，从而提前做出调整。
4. 系统稳定性是指系统在受到扰动后能够恢复到稳定状态的能力。
判断系统稳定性的方法有多种，如劳斯-赫尔维茨判据、奈奎斯特判据等。
5. 拉普拉斯变换是一种数学变换，它将时间域的信号转换为复频域的表达式，便于控制系统的分析和设计。
6. 传递函数是描述线性时不变系统输入和输出之间关系的数学表达式。
通过拉普拉斯变换，可以从系统的微分方程得到传递函数。
7. 根轨迹法是一种图形化的方法，用于分析系统参数变化时系统稳定性的变化。
它可以帮助设计者选择适当的参数，以确保系统的稳定性和性能。
8. 频率响应分析是一种分析系统在不同频率下响应特性的方法。
它对于理解系统的动态行为和设计高性能的控制系统至关重要。
自动控制原理习题集
图 1-9
晶体管稳压电路方框图
5
第二章 控制系统的数学模型
2-1a 试证明图 2-1(a)所示电气网络与图 2-1(b)所示的机械系统具有相同的传递函数。
（a）
图 2-1
（b）
解：对于图（a）所示的电气网络，其传递函数 U c ( s) / U i ( s) ，可以求得为
U c ( s) U r ( s)
图 1-2 冰箱制冷系统方框图
1-2a 图 1-3 为液位控制系统的示意图，试说明其工作原理并绘制系统的方框图。 说明 液位控制系统是一典型的过程 控制系统。控制的任务是：在各种扰动的 作用下尽可能保持液面高度在期望的位置 上。故它属于恒值调节系统。现以水位控 制系统为例分析如下。 解 分析图 1-3 可以看到：被控量为水位 高度 h（而不是水流量 Q2 或进水流量 Q1） ； 受控对象为水箱；使水位发生变化的主要 原因是用水流量 Q2，故它为系统的负载扰 图 1-3 液位控制系统示意图 动；而进水流量 Q1 是用以补偿用水流量的 改变，使水箱的水位保持在期望的位置上的 控制作用；控制进水流量的使由电动机驱动的阀门 V1，故电动机-减速器-阀门 V1 一起构成 系统的执行机构；而电动机的供电电压 ud 取决于电位器动触点与接零点之间的电位差，若
U c (s) z 2 R2 R2 R cs 1 1 1 1 U r ( s ) z1 R1 / R2 // R1 * R1 cs cs 1 R1 cs
图 2-2（b）示的有源网络传递函数 Uc(s)/Ur(s)可以求得为，
1 * R2 cs 1 1 // R2 R2 U c ( s) cs R /R cs 2 1 U r ( s) R1 R1 R2 cs 1
《自动控制原理》B卷答案(电气工程及自动化专业)
山东科技大学2007—2008学年第一学期《自动控制原理》考试试卷（A 卷）答案及评分标准班级 姓名 学号一、填空题（每空1分，共15分）1、对自动控制系统的基本性能要求可归纳为三个方面，这三个方面是稳 、快 、 准 。
2、对于最小相位系统，开环对数幅频特性的低频区决定了系统的准确性能；中频区决定了系统的 快速性能。
高频区决定了系统 抗干扰 性能。
若要求提高系统的响应速度应选择 超前 校正装置。
若要求提高系统抑制噪声的能力应选择 滞后校正装置。
3、某反馈控制的特征函数)5s 1)(2s .01()5s .01)(1s .01()s (H )s (G 1)s (F ++++=+=则该系统的开环极点 -5，-0.2 ，为闭环极点为 -10，-2 。
4、如下图所示系统的开环放大倍数为 100 ，当输入信号4=)t (r 时，系统稳态误差为 4/101 ，当输入信号4=)t (r t 时，系统稳态误差为∞。
5、系统传递函数2345)(2+++=s s s s G ，其可控标准型为[]x y u x x 54,103210--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= 。
可观测标准型动态方程为[]x y u x x 10,543120=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= 。
二、选择题（每题3分，共15分）1、若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为)(),(0s x s x i ，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（B ）A 在零初始条件下，)()(0s X s X i =G(s)；B )()(G (s)0s X s X i =，描述了系统的全部信息；C 若g(t)为单位脉冲响应，则L[g(t)]G(s)=；D G(s)反映了系统本身的固有特性。
题号 一 二 三 四 总得分 评卷人 审核人得分2、已知系统的状态方程和输出方程为[]x y u x x 532,121132=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---= ，则系统状态（ A ）。
《自动控制原理》A卷答案(电气工程及自动化专业)
山东科技大学2007—2008学年第一学期《自动控制原理》考试试卷（A 卷）答案及评分标准班级 姓名 学号一、填空题（每空1分，共15分）1、对自动控制系统的基本性能要求可归纳为三个方面，这三个方面是 稳 、快 、 准 。
2、对于最小相位系统，开环对数幅频特性的低频区决定了系统的准确性能；中频区决定了系统的 快速性能。
高频区决定了系统 抗干扰 性能。
若要求提高系统的响应速度应选择 超前 校正装置。
若要求提高系统抑制噪声的能力应选择 滞后 校正装置。
3、某反馈控制的特征函数)5s 1)(2s .01()5s .01)(1s .01()s (H )s (G 1)s (F ++++=+=则该系统的开环极点 -5，-0.2 ，为闭环极点为 -10，-2 。
4、如下图所示系统的开环放大倍数为 100 ，当输入信号4=)t (r 时，系统稳态误差为4/101 ，当输入信号4=)t (r t 时，系统稳态误差为 ∞。
5、系统传递函数2345)(2+++=s s s s G ，其可控标准型为[]x y u x x54,103210--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=。
可观测标准型动态方程为[]x y u x x 10,543120=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= 。
二、选择题（每题3分，共15分）1、若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为)(),(0s x s x i ，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（B ） A 在零初始条件下，)()(0s X s X i =G(s)；B )()(G(s)0s X s X i =，描述了系统的全部信息；C 若g(t)为单位脉冲响应，则L[g(t)]G(s)=；D G(s)反映了系统本身的固有特性。
2、已知系统的状态方程和输出方程为[]x y u x x532,121132=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---= ，则系统状态（ A ）。
自动控制原理习题及答案.doc
第一章 习题答案1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。
解 （1）负反馈连接方式为：d a ↔，c b ↔；（2）系统方框图如图解1-1 所示。
1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
题1-2图仓库大门自动开闭控制系统解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1-2所示。
1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。
题1-3图炉温自动控制系统原理图解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u的平方成正比，c u增高，炉温就上升，c u的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u。
f u作为系统的反馈电压与给定电压u进行比较，得出偏差电压e u，经电压放大器、功率放大器放大成a u r后，作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C，热电偶的输出电压f u正好等于给定电压r u 。
此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。
这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程：控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。
自控原理与系统试卷(含答案)(最新整理)
ss
Ts 1
G(s) 1 s ，振荡 G(s)
1
wn2
（或延迟 G(s) es ，
T 2 s 2 2Ts 1 s 2 2wn s wn2
理想微分 G(s) s ）
二、简答题（每题 4 分，共 8 分）
1. （1）确定系统的输入量和输出量，并根据需要引入中间变量。 （2）根据系统或元件所满足的内在规律列微分方程。 （3）消去中间变量，使微分方程只含输入量及输出量，并化为标准形式。
1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.× 9.√ 10.×
四、计算题（每题 12 分，共 36 分）
1.
2.
C(s)
1
G1 (s) G1 (s)H
1Leabharlann (s)G2(s)1
G3 (s) G3 (s)H
3
(
s)
R(s)
1
1
G1 (s) G1 (s)H1
(s)
G2
(s)
1
G3 (s) G3 (s)H
四、计算题（每题 12 分，共 36 分）
1.试求取如图所示无源电路的传递函数U (s) /U i (s) 。
2.设单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s) 1 ，试求系统反应单位阶跃函数的过渡 s(s 1)
过程的上升时间 tr ，峰值时间 t p ，超调量 % 和调节时间 ts 。 3.设某系统的特征方程式为 s 4 2s3 s 2 2s 1 0 ，试确定系统的稳定性。若不稳定， 试确定在 s 右半平面内的闭环极点数。
和
。
3.对控制系统的基本要求包括
、
4.建立系统数学模型的方法通常有
5.常 见 的 五 种 典 型 环
河北工程大学——机电试题
…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………河北工程大学2010-2011学年 第二学期 考试试卷 （A ）卷一、 填空题：（1—5小题，每空1分；6—8小题每空2分，共20分）--答案写在试卷上1．对控制系统的基本要求（即对控制系统所需的基本性能）为 、 、 。
2．线性系统最重要的特性是 。
3．时间响应的瞬态响应反应系统的 性和 性，稳态响应反应系统的 性。
4．某系统的传递函数为)27)(13242+++s s s （，该系统可视为四个典型环节串联，这四个典型环节分别为 、 、 、 。
5．系统的综合性能指标（误差准则）为 、 、 。
以下每小题2分6．某系统的传递函数为22+s ，则其单位脉冲响应为 。
7、二阶振荡系统的阻尼比0＜ξ＜0.707,则无阻尼固有频率n ω，有阻尼固有频率d ω，谐振频率r ω之间的大小关系是 。
8、已知系统的相位裕度为50°，则当其幅值裕度为 分贝时，系统稳定。
二、 简答题（每小题4分，共20分）--答案写在试卷上1、系统的反馈概念。
2、什么是系统的传递函数？3、频率特性的概念。
4、什么是最小相位系统？5、串联相位超前校正的作用是什么？三、 计算题（每小题10分，共60分）--答案写在答题纸上1、已知一单位反馈系统的开环传递函数为)1(9)(+=s s s G K ，试求：（1）阻尼比ξ及无阻尼固有频率n ω；…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………（2）该系统的p P 、t M 和s t 。
（10分）2、用方框图简化方法的步骤求图示系统的传递函数。
（10分）3、单位反馈系统的闭环传递函数为nn n n nnn a s a s a s a s a s a s G ++++++=----122111...)(，分别求单位斜坡函数和单位抛物线函数输入时的无偏系数及稳态误差。
河北工程大学大学自控考题教学内容
河北工程大学大学自控考题河北工程学院 2005 ~ 2006学年第 一 学期期 考试试卷 （ A ）卷一、 已知一个系统由如下方程组组成，试绘制该系统的结构图（８分），并求出闭环传递函数)()(s R s C （８分）。
（共1６分） ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-=--=)()()()()]()()([)()]()()()[()()()]()()[()()()(3435233612287111s X s G s C s G s G s C s X s X s X s G s X s G s X s C s G s G s G s R s G s X 二、单位负反馈系统的开环传递函数为：)1025.0)(11.0(++s s s K，试求增益K 的稳定域（７分），若要求系统的特征根全部位于垂线s=-1之左侧，试问K 值的允许调整范围（７分）。
（共１４分）三、设图１所示系统的单位阶跃响应曲线如图２所示，试确定参数1K 、2K 和a 的数值。
（15分）图１：系统结构图图２：单位响应曲线四、某系统开环传递函数为)164)(1(2*++-s s s s K ，试作系统闭环根轨迹。
（１５分）五、最小相系统对数幅频渐近特性如图3所示，试确定系统传递函数。
（１５分）图３：某系统对数幅频渐近特性曲线六、设单位反馈系统开环传递函数为：)11.0(200)(+=s s s G试设计一个无源超前校正网络，使已校正系统的相角裕度不小于045，截止频率不低于５０(rad/s)。
（２５分）河北工程学院2005 ~2006学年第 一 学期期 考试试卷 （ B ）卷一、系统的微分方程组如下：⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=-==-==+-=c cx K n K x x x xT x x x xK x n c r x &&&&5022453452311211 式中，T K K K ,,,210均为正常数，试建立系统结构图，并求出传递函数)()(,)()(,)()(21s N s C s N s C s R s C 。
测控电路2009A试题及答案
河北工程大学 2008 ~ 2009 学年第 二 学期期 考试试卷 （ A ）卷一、简答题（50分）1、影响测控电路精度的主要因素有哪些？（8分）2、什么是隔离放大电路？画图并简述光电耦合隔离放大电路的基本工作原理。
（10分）3、什么是电磁兼容性，抑制电磁干扰的措施有哪些。
（6分）4、如图所示电路为何种类型的二阶滤波电路？如果想构成二阶高通滤波电路，Y1~Y5的RC 元件该如何选取？写出该二阶高通滤波电路的传递函数。
（10分）5、相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与电路构成上主要有哪些区别？（6分）t )6、试述在S/H 电路中对模拟开关、存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求。
(6)7、简述A/D 转换器的分辨率和转换时间两个性能指标的概念。
（4分）二、计算题（38分）1、如图所示电路为何种放大电路？写出输出电压u o 与输入电压u i1、u i2之间的关系式。
（10分）2、试述下图开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
(10分)u i1 u i2 u o1 u o2 R 1100k ΩR 0 10k Ω R 2 100k Ω R 3 20k Ω R 4 20k Ω R 6 100k Ω u o R 5 100k Ω ∞+ - +N 1 I R∞-+ + N 2 ∞ - + + N 33、下图所示的积分电路中， 若U i 为占空比1:1的方波信号，其幅值为±2V ，周期为20ms ，试画出相应的U o 波形图。
设t=0时，U o =0， R1=R2=10k Ω，C T =1μF 。
（10分）4、如果要求一个D/A 转换器能分辨5mV 的电压，设其满量程电压为10V ，试问其输入端数字量要多少数字位。
（8分）三、综合题（12分）下图所示电路是什么电路？试述其工作原理（画出波形图和输出特形图），它的工作范围多大，精度受什么因素影响？C PU s计 数器 锁存器 延时时钟脉冲D G2U o锁存指令清零 U c D G1= 1&N河北工程大学2008 ~ 2009 学年第二学期期考试试卷（A ）卷题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师一、简答题（50分）1、影响测控电路精度的主要因素有哪些？（8分）影响测控电路精度的主要因素有：噪声与干扰；失调与漂移，主要是温漂；线性度与保真度；输入与输出阻抗的影响。
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…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………
河北工程大学 2011 ~ 2012 学年第 一 学期期 考试试卷 （ A ）卷
一、 已知控制系统结构如图所示,求传递函数
()()
,
R s N s 。
（本题15分）
二、已知某单位负反馈系统开环传递函数为：
()()()
K
G s =
s+1s+2s+4（）
计算：（1）确定系统稳定时K 的取值范围。
（2）若要求闭环系统的根全部位于s=-1垂线的左侧，k 的取值。
（本题15分） 三、已知控制系统结构图如图3-64所示，试求：
（1） 按不加虚线所画的顺馈控制时，系统在干扰作用下的传递函数)(s n Φ；
（2） 当干扰()0.51()n t t =⋅时，系统的稳态输出；
（3） 若加入虚线所画的顺馈控制时，系统在干扰作用下的传递函数，并求)(t n 对输出)(t c 稳态值影响
…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………
四、已知负反馈控制系统的开环传递函数为：
()()()
K
G s =
s+1s+2s+4（）
（1） 概略画出根轨迹；
（2） 试
证明是该根轨迹上的一点；
（3） 分析K 值对系统动态性能的影响。
（本题15分）
五、已知最小相位系统的开环对数幅频特性的渐进线如图所示，要求写出系统的开环传递函数，并判断其闭环负反馈系统是否稳定，并计算系统的相角裕度。
（本题15分）
w
六、一单位负反馈系统的开环传递函数为
)12)(15.0)(1()(+++=
S S S K
s G
试用奈氏图判断当K 取何值时，闭环系统稳定。
（本题10分） 七、具有滞环继电特性的非线性控制系统如图所示，其中1,
1==h M 。
（1） 当5.0=T 时，分析系统的稳定性，若存在自振，确定自振参数。
（2） 讨论T 对自振的影响。
（非线性部分的描述函数为：
h A A hM
j A h A M A N >--=
,4)(14)(2
2ππ）
…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………。