12《自动控制原理A》A卷试题
自动控制原理考试试题(A卷)
自动控制原理考试试卷（A 卷）
一、填空题（24分）
1、1945年，伯德提出用图解法来分析和综合反馈控制系统的方法，形成控制系统的方法，形成控制理论的 。
1954年________创立工程控制论。
2、自动控制理论通常可分为________________________、 _____________________、____________________。
3、线性控制理论常用的分析方法有 、 、____ ____。
4、若系统输出量通过反馈环节，返回来作用于控制部分，形成闭合环路，则这样的系统称为 。
5、自动控制系统按输入量变化的规律可分为： 、__________、_____________，自动控制系统按系统的输出量和输入量的关系可分： 、 。
6、对自动控制系统的基本要求是： 、 、 。
7、在经典控制理论中，常用的数学模型有 、 、 。
8、求下列函数的拉氏变换：
￡[2]= ￡[e 2t
]=
￡[22
t ]= ￡ [sin2t]= 二、求函数的拉氏变换或反变换（30分）
1、2)(+=t t f
2、t te t f 21)(+=
3、
()2
332+++=
s s s s F
三、化简系统方框图及写出传递函数（20分）1、
2、
四、求系统1
1)(+=
s s G 的单位阶跃响应 (10分）
五、闭环系统的特征方程如下，试用代数判据判断系统的稳定性。
（16分）
0154844122345=+++++s s s s s。
2012年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷
2012年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A 卷一. 填空[共30空，每空2分，共计60分 ]1. 下图为某炉温控制系统。
由图可知，控制对象是 ，参考输入信号是 ， 是电炉内温度T ，功率放大元件是 ， 是电加热器，测量元件是 。
可以判断该系统为 （恒值 / 随动 / 程序）控制系统。
晶闸管填空第一题图2. 开环控制系统是按照给定的参考输入量控制系统 的，而闭环控制系统是按照给定的参考输入量与系统输出量的 进行控制。
3. 根轨迹方程可由闭环特征方程式得到，且为复数方程。
可以分解为 方程与 方程。
4. 传递函数在s 平面 半平面没有极点和零点的系统，称为最小相位系统；反之，称为非最小相位系统。
最小相位系统的对数幅频特性渐进线的斜率为 ，对应相频特性的相位为N90±。
5. 控制系统校正有 和频率特性校正方法。
前者是一种直接的方法，常以超调量%δ和 作为指标来校正系统。
频域特性法是一种 的方法，常以 和速度误差系数v k 作为指标来校正系统。
6. 不能通过改变系统参数大小而使其稳定的系统称为 系统。
7. 在典型输入信号作用下，任何一个控制系统的时间响应都由 和 两部分组成。
8. 传递函数一般是复变量S 的有理真分子函数，所有的系数均为实常数，所以传递函数所有的零、极点均为 或 。
9. 在进行系统校正时，PI 控制器相当于 ，PD 控制器相当于 ， 控制器相当于滞后—超前校正。
10. 线性定常系统具有这样的性质：① 一个输入信号导数的时域响应等于该信号时域响应的 ； ② 一个输入信号积分的时域响应等于该信号时域响应的 。
11. 是开环控制方式与闭环控制方式的某种组合。
当闭环控制系统不能取得满意的稳态性能（精度）和动态性能时，可在闭环控制的基础上，引入按 或按扰动的开环控制通道，形成该控制方式，以提高系统类型或 。
二. 在保持系统闭环传递函数不变的情况下，将下图（a ）所示系统框图变换成图（b ），并求）（s H 的表达式。
《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 ）。
自动控制原理及其应用试卷A
2012～2013学年第1学期期末试卷《自动控制原理及其应用》（A ）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。
2.若某负反馈控制系统的开环传递函数为5(1)s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A 、(1)0s s +=B 、(1)50s s ++=C 、(1)10s s ++=D 、与是否为单位反馈系统有关3.如图1所示系统，传递函数()()()C s G s R s =为（ ）。
A 、12231G G G G ++B 、12131G G G G ++ C 、13231G G G G ++ D 、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5.某系统的开环传函0()(1)KG s s s =+，相角稳定裕量45γ=，则K 为：（ ）A 、1B 、2 CD、 6.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( )A 、 (2)(1)K s s s -+B 、(1)(5K s s s +-+）C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2)K s s s -- 7.开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。
A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t8.单位反馈系统的开环传函为：03210()3210G s s s s =+++，系统的闭环极点在s 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r K 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1)()(+=s H s G 。
自动控制原理期末考试试题
自动控制原理2012学年秋季期末考试
试题（A 卷）
班级： 试卷满分：100分
一、填空题：(本大题20分，每空1分，共20个空)
（1）自动控制系统存在着三个基本的职能元件，即（ ）、（ ）和（ ）。
（2）对自动控制系统一般应从（ ）、（ ）和（ ）等三个方面来评价系统的总体性能。
（3）在控制系统中通常采用（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等性能指标来比较和说明系统对单位阶跃信号的暂态性能。
（4）三种基本控制方式分别是（ ）、（ ）和（ ）。
（5）结构图主要包含（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四个基本单元。
（6）频域特性的图形表示形式主要有（ ）、（ ）和（ ）等频率特性图。
二、简答题（本大题30分，每小题6分，共5道题）
1、 什么是自动控制？什么是开环控制？什么是闭环控制？
2、 什么是传递函数，有哪些结构特征？
3、 请列出五种典型输入信号名称及数学表达式？
4、 线性系统稳定的充分必要条件是什么？
5、 PID 控制的原理和特点是什么？
三、写出由RLC 网络电路的微分方程和传递函数。
（15分）
四、化简下面结构图，要求列写详细步骤。
（15分）
五、系统特征方程为s 6+s 5-2s 4-3s 3-7s 2-4s-4=0，利用劳斯稳定判据判断系统的稳定性。
（20分）
i u 输入 o u 输出
o u。
自动控制原理考试试卷及答案30套
1．（10分）设系统开环极点（×）、零点（○）分布如题1图所示。试画出相应的根轨迹图。
2、（10分）已知系统开环幅相频率特性如下图所示，试根据奈氏判据判别系统的稳定性,并说明闭环右半平面的极点个数。其中 为开环传递函数在s右半平面极点数， 为开环系统积分环节的个数。
3、（15分）某系统方框图如下图所示，
8、（14分）试绘制 方程所描述系统的根轨迹。
自动控制原理试卷A(10)
一、（12分）典型二阶系统的开环传递函数为
当取 时，系统的稳态输出为 ，试确定系统参数
二、（12分）试求下图所示无源校正网络的的传递函数，画出其伯德图并说明其特性(是超前还是滞后)。
三、（12分）某闭环系统的特征方程为 ，试求系统产生等幅振荡的k值。
6． （15分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示（分段直线近似表示）
7．（15分）题7图（a）所示为一个具有间隙非线性的系统，非线性环节的负倒幅相特性与线性环节的频率特性如题6图（b）所示。这两条曲线相交于 和 两点，判断两个交点处是否存在稳定的自持振荡。
8．（15分）某离散控制系统如下图，采样周期T=0.2秒，试求闭环稳定的K1、K2的取值范围。
自动控制原理试卷A（3）
1、．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试求系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
2、（10分）已知单位负反馈系统的闭环零点为-1，闭环根轨迹起点为0，-2，-3，试确定系统稳定时开环增益的取值范围。
3、（10分）已知系统的结构图如下，试求：
（1）闭环的幅相特性曲线；
1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示，试绘制其一般根轨迹图。
（其中-P为开环极点,-Z为开环零点）
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。
自动控制原理科目考试题A卷（开卷）及答案
⾃动控制原理科⽬考试题A卷（开卷）及答案级（学⽣填写）：姓名：学号：命题：审题：审批： ------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线）2009～2010学年第⼀学期控制⼯程基础科⽬考试题A 卷（开卷）)(1s G------------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- 班级（学⽣填写）：姓名：学号：3、6. 为2型系统，p K =∞， v K = ∞， a K =K=20当输⼊r( t )分别为1( t )、t 和t 2时，e ss 分别为0，0，1/10 ；当r(t)=1( t )+ t + t 2时，根据线性系统的叠加原理，e ss =0+0+1/10=1/10 。
1. 求下图所⽰电路的传递函数及微分⽅程（10分）)1(11)()(212122Cs R R R R Cs R Cs R s U s U r c +-=+-= ； r 2c 1c21u R u R dtdu CR R -=+ 。
1、求下图所⽰电路的传递函数及微分⽅程（8分）。
⼀系统的开环传递函数为 G(S)H(S)=100/(10s+1)(2s+1)(0.2s+1) （1）绘制渐近对数幅频曲线图。
1）7. 试分别⽤幂级数法、部分分式法求以下函数的z 反变换并求x （3）：（9分）)2)(1()(--=z z zz X1）幂级数法+++-+--+--+-+---------------3213232121211127314151421767693232323z z z z z z z z z z z z z z z zz z,.....7)3(,3)2(,1)1(,0)0()(...73)2)(1()(0321=====+++=--=∑∞=----x x x x z k x z z z z z zz X k k2）、部分分式法21)2)(1(1)(-+--=--=z z z z z z X 11 21)(-+--=z zz z z X k z z z z z z 2]2[,1]1[11=- =- -- e(kT)=-1+2ke *(t)=e (0)δ(t )+e (T )δ(t -T )+e (2T )δ(t -2T )+…=0+1δ(t -T )+3δ(t -2T )+ 7δ(t -3T )+…⼀．填空题1、单输⼊单输出；线性定常系统。
西南交1112考试批次《自动控制原理A》复习题及参考答案
自动控制原理A第1次作业正确答案：A解答参考：三、主观题（共4道小题）5.对控制系统的基本要求主要包括、和。
参考答案：稳准快6.自动控制系统的偏差是指系统的和的差值。
参考答案：输入量（输入信号）反馈量（反馈信号）7.简述反馈控制系统的工作原理。
参考答案：反馈控制系统的工作原理是：反馈控制系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相比较得到偏差信号。
偏差信号经过控制器产生控制作用，控制作用使得偏差减少或消除，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。
8.直流电动机转速控制系统如下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、控制器、执行机构、测量元件以及该系统采用何种控制方式？参考答案：工作原理：输入端输入期望的转台速度（实际上是设置一定的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相比较。
若存在偏差电压,则该电压经直流放大器放大后，送入直流电机中，使直流电机控制转台的速度朝偏差减小的方向变化，从自动控制原理A第2次作业3.在经典控制理论中，采用的频域数学模型为：［不选全或者选错，不算完成］7.系统的方框图如下图所示，计算传递函数Y(s)/R(s)。
■*9.假设以下两个系统的传递函数分别为: 8 S 3+7S 2+14S +88(s+5)S 3+12S 2+44S +48 试写出上述系统的微分方程（初始条件为零）。
参考答案:系统的传谨函数:Y(s)(R(s)=G(s)= g©KG X G 2+S (1+G 1G 2^1+G 1G 2^2+^^3)参考答案:参考答案:⑵％）= 8.假设下图中所示的运算放大器是理想的，各个参数取值为C=1F ,R j =167kQ ,R 2=240kQ,R 3=1kQ ,R 4=100kQ ，试计算运算放大器电路的传G(s)=143.7+24s自动控制原理A第3次作业5. 单位负反馈控制系统稳态误差的计算公式为r sR(s)=bin 参考答案：'S 平面的左半部。
自动控制原理试题(A卷)答案
广东技术师范学院20 —20 学年度第( )学期期末考试试卷（参考答案及评分标准）科 目：自动控制原理 （A ）卷考试形式：闭卷 考试时间: 120 分钟一、填空题（每空2分，共20分）1、大多数控制系统具有 闭环 方式的控制结构，它是根据 负反馈 原理，按 偏差 量进行控制的。
2、线性定常系统传递函数是指，在零初始条件下， 输出量和输入量的 拉式变换（拉普拉斯变换）之比。
4、已知系统的传递函数为1s Ke TS τ-+，其幅频特性 ()G j ω应为221ωT K +。
5、经增益补偿的相位超前校正装置的传递函数形式为11)(++=Ts Ts sG c α，参数α与1的大小关系：1<α。
6、非线性系统在无外作用时，产生频率和振幅一定的持续振荡，这种现象称为 自激振荡（自持振荡、自振） 。
7、离散控制系统是指 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）二、单项选择题（每题2分，共20分）1、下图系统中，开环传递函数是指（ A ）A 、B(s)/E(s)；B 、Y(s)/R(s)；C 、E(s)/R(s)；D 、Y(s)/E(s)。
2、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明（ B ）A 、系统不稳定；B 、 型别2<v ；C 、闭环传递函数中有一个积分环节；D 、 输入幅值过大。
3、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是（ C ）A 、在r(t)=A 时，输出速度与输入速度的稳态误差；B 、在r(t)=A 时，输出位置与输入位置的稳态误差；C 、在r(t)=At 时，输出位置与输入位置的稳态误差；D 、在r(t)=At 时，输出速度与输入速度的稳态误差。
4、系统特征方程为 05432)(234=++++=s s s s s D ，则系统（ B ）： A 、 稳定； B 、右半平面闭环极点数2=Z ；C 、 临界稳定；D 、 型别1=v 。
自动控制原理考试卷A卷
自动控制原理试卷 A题号一二三四五总分评卷人复核人分数一、填空题（每空 1 分，总合20 分）。
1.复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
2.根轨迹开端于开环极点，停止于开环零点。
3.在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。
4. 对自动控制系统的基本要求能够归纳为三个方面，即：稳固性、迅速性和正确性。
5. 在经典控制理论中，可采纳劳斯判据(或：时域剖析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域剖析法)等方法判断线性控制系统稳固性。
6.判断一个闭环线性控制系统能否稳固，可采纳劳思判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法7.能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传达函数等。
8. 传达函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
9. 频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频次 c 对应时域性能指标调整时间ts，它们反应了系统动向过程的迅速性。
二、选择题（每题 2 分，共 30 分）。
1.采纳负反应形式连结后，则( D )A、必定能使闭环系统稳固；B、系统动向性能必定会提升；C、必定能使扰乱惹起的偏差渐渐减小，最后完整除去；D、需要调整系统的构造参数，才能改良系统性能。
2. 以下哪一种举措对提升系统的稳固性没有成效( A )。
A、增添开环极点；B、在积分环节外加单位负反应；C、增添开环零点；D、引入串连超前校订装置。
3.系统特色方程为 D ( s) s3 2s2 3s 6 0 ，则系统( C )A、稳固；B、单位阶跃响应曲线为单一指数上涨；C、临界稳固；D、右半平面闭环极点数 Z 2 。
4. 系统在r (t) t2作用下的稳态偏差ess，说明(A)A、型别v 2 ；B、系统不稳固；C、输入幅值过大；D、闭环传达函数中有一个积分环节。
5.对于以下状况应绘制 0°根轨迹的是 ( D )A、主反应口符号为“ - ”；B、除Kr外的其余参数变化时；C、非单位反应系统；D、根轨迹方程（标准形式）为G (s) H (s)1。
《自动控制原理》A卷期末考试试题及参考答案
考生答题不得过此线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶密∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶封∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶ 任课教师：教学班号：姓名：学号：∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶装∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶订∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶红河学院成人高等学历教育2021学年春季学期电气工程及其自动化（2019级高起本/2020级专升本）《自动控制原理》课程期末考试试卷卷别： A 卷考试单位： 工学院 考试日期： 年 月 日一、填空题(每空1 分，共 15 分)1.闭环系统工作的本质机理是：将系统的 信号引回到输入端，与输入信号相比较，利用所得的 信号对系统进行调节，达到减小或消除 的目的。
2.在二阶系统阶跃响应中，不同的阻尼系数有不同的响应特征。
当ξ 时，二阶系统的阶跃响应为单调上升曲线；ξ 时，其响应为衰减振荡曲线； ξ 时，其响应为等幅振荡曲线，此时系统 。
3.传递函数的定义是在 条件下，线性定常系统 拉氏变换与 拉氏变换之比。
4.应用迟后网络进行串联校正主要是利用迟后网络的 特性。
5.对于Ⅱ型系统，在给定的阶跃输入信号下，其稳态误差为 。
6.设惯性环节的时间常数为3s ，当要求误差范围∆=0.05时，t s = 。
7.若系统的根轨迹与虚轴相交，则意味着闭环特征方程出现 ，此处的根轨迹增益也称为 根轨迹增益。
二、分析计算题(共 85 分) 1.（本题15分）已知单位反馈系统的单位阶跃响应为()601010.2 1.2t t c t e e --=+-，求：（1）开环传递函数G （s ）；（2）系统的阻尼比ξ及自然频率ωn 。
（60024.5=）2.（本题10分）试用梅逊增益公式求下图所示系统的闭环传递函数。
3.（本题10分）下图为水温控制系统示意图。
冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定题 号 一二 总分 得 分得 分 评卷人考 生 答 题 不 得 过 此 线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶密∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶封∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶ 任课教师：教学班号： 姓名： 学号：∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶装∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶订∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶温度的热水。
12《自动控制原理A》A卷试题
题号 得分 得分
姓名
2012 年 秋 季学期 10 电气 自动化
七 八 九 十 总分
专业 《自动控制原理 A》 试题 A
试题共
4
张第
1
张
一
二
三
四
五
六
A、单输入，单输出的线性定常系统； B、单输入，单输出的线性时变系统； C、单输入，单输出的定常系统； D、非线性系统。
5 ，则该系统的闭环特征方程为 s( s 1)
2
8.已知开环幅频特性如图 1 所示， 则图中不稳定的系统是( ）
A.稳定 C.临界稳定
院（系）
B.不稳定 D.稳定性不确定 )。
3. 适合应用传递函数描述的系统是 (
系统①
系统②
系统③
兰州理工大学技术工程学院
A、系统① C、系统③ B、系统② D、都不稳定
2012 年 秋 季学期 10 电气 自动化
B、 ess lim sE ( s ) D、 ess lim sE ( s )
s
C、 e ss lim E ( s )
s
装
二、选择题（每题 2 分，共 20 分）
1.系统的传递函数 G s A、5，2 C、5，4
3
的关系，通常是 7.进行串联超前校正前的穿越频率 c 与校正后的穿越频率 c
后校正装置来用则该装置应满足
。 （ 1 、 1 、1 0 ） 、快速性
2.对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 和
线
。 ，二阶系统传函标准形式
5.开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( A、稳态精度 C、抗干扰性能 ，横坐标为 。 6.稳态误差 ess 与误差信号 E(s)的函数关系为（ A、 e ss lim E ( 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A套
自动控制原理试卷A(1)1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示，试绘制其一般根轨迹图。
（其中-P 为开环极点,-Z ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。
K 表示开环增益。
P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。
v 表示系统含有的积分环节的个数。
试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4．（125．（156．（15分）某最小相位系统用串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。
7．（15分）离散系统如下图所示，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输入)(1)23()(t t t r ⋅+=时的稳态误差。
题2图8．（12分）非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图所示，试判断系统稳定性，并指出)(1x N和G （j ω）的交点是否为自振点。
参考答案A(1)1、 根轨迹略，2、 传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ；单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t ee t c tt 。
3、 根轨迹略。
衰减振荡时待定参数的取值范围为211+<<k ；单调衰减时待定参数的取值范围为21+≥k 。
6、校正前)101.0)(11.0(1)(1++=s s s s G ；校正后)101.0)(11.0)(1100()110(10)(1++++=s s s s s s G ；滞后校正网络)1100()110(10)(1++=s s s G 。
7、 脉冲传递函数110)(-=z T z G ，T=0.1时，2.0,1,,1==∞==*ss v p e k k p 。
T=0.5时系统不稳定。
8、 （a ）系统不稳定，在A 、B 交点处会产生自振荡。
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8.已知开环幅频特性如图 1 所示， 则图中不稳定的系统是( ）
A.稳定 C.临界稳定
院（系）
B.不稳定 D.稳定性不确定 )。
3. 适合应用传递函数描述的系统是 (
系统①
系统②
系统③
兰州理工大学技术工程学院
A、系统① C、系统③ B、系统② D、都不稳定
2012 年 秋 季学期 10 电气 自动化
（3）求系统的相角裕度 。 （6 分）
院（系）
兰州理工大学技术工程学院
2012 年 秋 季学期 10 电气 自动化
专业 《自动控制原理 A》 试题 A
试题共
4学号 院（系） 专业班级 装 订 线
评阅人
4、若某负反馈控制系统的开环传递函数为 （ ） 。 A、 s(s 1) 0 C、 s(s 1) 1 0
一、填空题（每题 2 分，共 10 分）
Ts 1 T 0 1. 已知某校正装置的传递函数为 Gc ( s ) （ ） ，若要将此装置作为滞 Ts 1
B、 s( s 1) 5 0 D、与是否为单位反馈系统有关 )。
订
得分
评阅人 得分 评阅人
三、简答题（共 20 分）
装
1.设系统的开环传递函数为 G(s)，该系统单位负反馈闭环系统的闭环传递函数、 误差传递函数是什么?它们之间的关系是什么？(4 分)
四、计算题（共 50 分） 1.写出下图所示系统的传递函数
C (s) （结构图化简，梅逊公式均可） 。(共 10 分) R(s)
s 0 s 0
3.控制系统中一阶系统传函标准形式是
学号
B、稳定裕度 D、快速性
是
。
4.线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为
5.两个传递函数分别为 G1(s)与 G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数
订
）
为 G ( s ) ，则 G(s)为 得分 评阅人
（用 G1(s)与 G2(s) 表示）
专业 《自动控制原理 A》 试题 A
试题共
4
张第
2
张
姓名
9.若某最小相位系统的相角裕度 0 ，则下列说法正确的是 ( A、不稳定； C、稳定；
)。
B、只有当幅值裕度 kg 1 时才稳定； D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 4.通常希望系统的开环对数频率特性， 在低频段和高频段有较大的斜率， 为什么？
试题共
4
张第
3
张
姓名 学号 线
3.已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如图所示， （共 20 分）
（1）试确定系统的开环传递函数； （8 分） （2）写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。 （6 分）
装
订
专业班级
2. 已知一控制系统的结构图如下， 确定该系统在输入信号下的时域性能指标： 超 调量 % ，调节时间 t s （5%）和峰值时间 t p （共 20 分）
10.关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是 ( A、F(s)的零点就是开环传递函数的极点
线 学号
)
（4 分）
B、F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C、F(s)的零点数与极点数相同 D、F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 5. 什么是根轨迹？根轨迹的分支数如何确定？（4 分）
兰州理工大学技术工程学院
题号 得分 得分
姓名
2012 年 秋 季学期 10 电气 自动化
七 八 九 十 总分
专业 《自动控制原理 A》 试题 A
试题共
4
张第
1
张
一
二
三
四
五
六
A、单输入，单输出的线性定常系统； B、单输入，单输出的线性时变系统； C、单输入，单输出的定常系统； D、非线性系统。
5 ，则该系统的闭环特征方程为 s( s 1)
） （ ）
专业班级
5 ，其系统的增益和型次为（ s ( s 1)( s 4)
2
A、 c = c C. c < c
B、. c > c 无关 D、 c 与 c
)。
B、5/4，2 D、5/4，4
2.根据系统的特征方程 Ds 3s s 3s 5 0 ，可以判断系统为（
B、 ess lim sE ( s ) D、 ess lim sE ( s )
s
C、 e ss lim E ( s )
s
装
二、选择题（每题 2 分，共 20 分）
1.系统的传递函数 G s A、5，2 C、5，4
3
的关系，通常是 7.进行串联超前校正前的穿越频率 c 与校正后的穿越频率 c
专业班级
H2（S） R — G1（S） G2（S） — H1（S） H3（S） G3（S） C（S）
2. 简述反馈控制系统的基本组成（4 分）
（S）
—
院（系）
3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 （5 分）
兰州理工大学技术工程学院
2012 年 秋 季学期 10 电气 自动化
专业 《自动控制原理 A》 试题 A
后校正装置来用则该装置应满足
。 （ 1 、 1 、1 0 ） 、快速性
2.对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 和
线
。 ，二阶系统传函标准形式
5.开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( A、稳态精度 C、抗干扰性能 ，横坐标为 。 6.稳态误差 ess 与误差信号 E(s)的函数关系为（ A、 e ss lim E ( s )