自控原理期末考试A卷
东北大学自控原理期末试题(2009A)答案
当 X 时，
线性部分传递函数为 3 阶，所以， W ( j ) 曲线必与负实轴有交点： 若 W ( j ) 曲线在 [0,1] 区间与实轴相交，则产生稳定的自振荡； （2 分）
Wk ( j ) P( ) jQ( )
式中
K (1 2T1T2 ) K (T1 T2 ) P( ) ； Q( ) [1 2 (T12 T22 ) 4T12T22 ] 1 2 (T12 T22 ) 4T12T22
图1 解：
控制系统结构图
WB ( s )
由此得到给定误差的拉氏变换为
X c ( s) W1 ( s) Wc ( s)W2 ( s) （5 分） X r ( s) 1 W1 ( s)W2 ( s)
1 Wc ( s)W2 ( s) X r ( s) 1 W1 ( s)W2 ( s)
所以，校正装置的传递函数为
s 1) Wc ( s) 4.32 （6 分） s ( 1) 19.87 (
此校正为串联超前校正，主要是利用该装置的相位超前特性。 （4 分） 由校正后特性得：
20 c 4.32 ) 9.26s 1 （5 分） A( c 1 ，则 c c c 2
4 3 0
根轨迹与虚轴交点为 2 ，对应的根轨迹放大系数为 K g 20 ， （2 分）所以，系统的单位阶跃函 数输入响应为衰减振荡过程的 K g 取值范围为 0.8794 K g 20 。 （2 分）
五． （20 分）一单位负反馈最小相位系统的开环对数幅频特性如图 2 所示，其中虚线为校正前特性，实线 为加入串联校正装置后的特性。 1． 试写出串联校正装置的传递函数，并说明此校正主要是利用该装置的什么特性； 2． 试求校正后系统的相位裕量 (c ) 。
期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)
期末考试-复习重点自动控制原理1. 2. 一、单项选择题（每小题 1分，共20分） 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ A.系统综合 B.系统辨识 惯性环节和积分环节的频率特性在（A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.系统分析 ）上相等。
C.相位变化率 ）D.系统设计 D.穿越频率 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（ A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 o 从0变化到+8时，延迟环节频率特性极坐标图为（ A.圆 B.半圆 C.椭圆 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， 个（）A.比例环节 3. 4.B.微分环节C.积分环节 6.若系统的开环传递函数为10 s(5s 2) ，则它的开环增益为 7.8. 9. A.1 B.2 C.5 D.放大元件 ） D.双曲线 电枢电压为输入变量时， 电动机可看作一D.惯性环节 D.10 5 s 2+2s +5 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 Z 不变，提高o n ,则可以（） B. 减少上升时间和峰值时间 D.减少上升时间和超调量 1一阶微分环节G （s ） =1 Ts ，当频率 时，则相频特性• G （j ・）为（）T C. 90 °）B.稳定裕量越大D. 稳态误差越小二阶系统的传递函数 G(s) ，则该系统是（A.临界阻尼系统 若保持二阶系统的 A.提高上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 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.相位变化越小 con ，11.设系统的特征方程为 D s 二s 4 8s 3 17s 2 16s 5 =0 , A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定D.零阻尼系统 D.-90 °则此系统 （） D.稳定性不确定。
12.某单位反馈系统的开环传递函数为: G^s(s 1)(s 5)，当k=（）时，闭环系统临界稳定。
自动控制原理期末考试卷与答案
.自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题（每空 1 分，共20分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、快速性和 准确性 。
2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。
3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型，取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。
5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。
6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。
%σ是超调量 。
8、设系统的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---。
9、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
10、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1050.20.5s s s s+++。
11、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统。
12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
13、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
自动控制原理期末考试卷与答案
自动控制原理期末考试卷与答案、填空题（每空 1 分，共20分）、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、快速性和 准确性 。
、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。
、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。
、控制系统的数学模型，取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。
、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。
、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指 奈氏曲线逆时方向包围 (-1, j0 )整圈数。
、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。
%σ是超调量 。
、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++，则其开环幅频特性为()A ω=，相频特性为01112)90()()tg T tg T ωωω--=---。
反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
、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1050.20.5s s s s+++。
、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统。
、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
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
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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。
第 4 页，共 4 页
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）
自动控制原理期末考试试卷六套 (答案详解)
42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。
43.已知系统的传递函数 ，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode图。
44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：
3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；（1分）
4)要求系统动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存5）在偶极子；（1分）
5)如有主导极点的话，可利用主导极点来估算系统的性能指标。（1分）
五、计算题（第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分）
39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?
偏差信号：输入信号与反馈信号之差；（1.5分）误差信号：希望的输出信号与实际的输出信号之差。（1.5分）
两者间的关系： ，当 时， （2分）
40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。
根轨迹S平面止的分支数等于闭环特征方程的阶数，也就是分支数与闭环极点的数目相同
B.输入量
3.直接对控制对象进行操作的元件称为（）
A.给定元件B.放大元件D.执行元件C.比较元件
4.某典型环节的传递函数是 ，则该环节是（）
A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节
5.已知系统的单位脉冲响应函数是 ，则系统的传递函数是（）
A. B. C. D.
6.梅逊公式主要用来（）
A.判断稳定性B.计算输入误差
17.进行串联超前校正前的穿越频率 与校正后的穿越频率 的关系，通常是（）
B. >
18.已知系统开环传递函数 ，则与虚轴交点处的K*=（）
自动控制原理期末考试卷含答案
自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题(每空 1 分，共 20 分)1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性 、快速性和 准确性 。
2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。
3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据 (或：时域分析法 )、根轨迹法或奈奎斯特判据 (或：频域分析法 ) 等方法判断线性控制系统 稳定性。
4、控制系统的数学模型，取决于系统结构 和 参数 , 与外作用及初始条件无关。
线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 20lg A( )(或： L( )) ，横坐标为 lg。
0 1 1( ) 900 tg 1(T 1 ) tg 1(T 2 )。
9、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
10 10、若某系统的单位脉冲响应为 g(t) 10e 0.2t 5e 0.5t，则该系统的传递函数 G(s)为 。
s 0.2s s 0.5s 11、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 开环控制系统；当控制 装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭 环控制系统。
12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
13、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否 稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
14、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越频率 c对应时域性能指标 调整时间 t s ，它们反映了系统动态过程的快速性 二、(8 分)试建立如图 3 所示电路的动态微分方程，并求传递函数。
图3 解： 1、建立电路的动态微分方程 根据 KCL 有 u i (t) u 0(t) C d[u i (t) u 0(t)] u 0(t) R 1 dt R 2(2分)R 1R 2C du 0(t) (R 1 R 2)u 0(t) R 1R 2C du i (t) R 2u i (t) 1 2 dt 1 2 0 1 2 dt 2 i (2分)2、求传递函数 对微分方程进行拉氏变换得5、奈奎斯特稳定判据中， Z = P - R ，其中 P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数， 的个数， R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )6、 整圈数。
自动控制原理期末试卷及答案
自动控制原理期末试卷一、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、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。
3、说明非线性控制系统中具有哪些运动特征（与线性控制系统相比较）。
二、已知系统结构图如图所示，试求出系统的传递函数。
(共10分)三、已知反馈系统的开环传递函数为)6)(3()1()(2+++=s s s s K s G 。
(共10分) （1）试确定使系统稳定的K 的取值范围。
（5分）（2）若要求系统对于输入r(t)= t 2作用下的静态误差e SS ≤0.5，试确定K 的取值范围。
（5分）四、已知最小相位系统开环对数幅頻特性图如图所示，写出相应的传递函数。
(共10分)五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 )1)(1()(21++=s T s T s Ks G 。
(共10分)（1）试概略画出G （s ）对应的Nyquist 图。
（5分） （2）由Nyquist 稳定判据给出闭环系统稳定的条件。
（5分） 六、已知系统的开环传递函数为)1()3(2)(+++=s s s s K s G ）（绘制负反馈的根轨迹图，并确定使系统处于欠阻尼的K 值范围。
(共15分) 七、某采样控制系统的结构如图所示，已知τ=1，求： （1）求系统的脉冲传递函数。
(10分) （2）求系统稳定的K 值范围。
(5分)答案一、 简答：（共30分，每小题10分）1、答案：闭环控制系统的基本组成：检测元件、比较元件、放大元件、执行元件、给定元件、校正元件及被控对象。
（共6分，除被控对象外，每一个元件给1分）典型结构方框图（4分，可以没有局部反馈）2、答案：稳定裕量是系统距离稳定 的边界所具有的余量（5分）。
相角稳定裕量（3分）。
增益稳定裕量（2分）。
3、答案：与线性控制系统相比非线性控制系统表现出如下的特征： （1）非线性控制系统的运动不满足态的迭加原理。
(完整版)自控原理与系统试卷(含答案)
《自动控制原理与系统》期末试卷A一、填空题（每空2分，共30分）1.根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制理论分为 和。
2.对控制系统的基本要求包括 、 、 。
3.系统开环频率特性的几何表示方法： 和 。
4.线性系统稳定的充要条件是 。
5.控制系统的时间响应从时间的顺序上可以划分为 和 两个过程。
6.常见的五种典型环节的传递函数 、 、 、 和 。
二、简答题（每题4分，共8分）1.建立系统微分方程的步骤？2.对数频率稳定判据的内容？三、判断题（每题1分，共10分）1.（ ）系统稳定性不仅取决于系统特征根，而且还取决于系统零点。
2.（ ）计算系统的稳态误差以系统稳定为前提条件。
3.（ ）系统的给定值（参考输入）随时间任意变化的控制系统称为随动控制系统。
4.（ ）线性系统特性是满足齐次性、可加性。
5.（ ）传递函数不仅与系统本身的结构参数有关，而且还与输入的具体形式有关。
6.（ ）对于同一系统（或元件），频率特性与传递函数之间存在着确切的对应关系。
7.（ ）传递函数只适用于线性定常系统——由于拉氏变换是一种线性变换。
8.（ ）若开环传递函数中所有的极点和零点都位于S 平面的左半平面，则这样的系统称为最小相位系统。
9.（ ）“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积，不包含表示反馈极性的正负号。
10.（ ）系统数学模型是描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表达式。
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)(s U /)(s U i 。
2.设单位负反馈系统的开环传递函数为)1(1)(s s s G ，试求系统反应单位阶跃函数的过渡过程的上升时间r t ，峰值时间p t ，超调量% 和调节时间s t 。
3.设某系统的特征方程式为0122234s s s s ，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。
五、画图题（共16分）.某系统的开环传递函数为)20)(1()2(100)( s s s s s G ，试绘制系统的开环对数频率特性曲线。
自动控制原理试卷含答案4套完整(免费)
课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷）试卷A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 。
4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( )A 、 型别2<v ；B 、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。
自动控制原理期末考试试卷六套+(答案详解)
自动控制原理1一、 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 ）C.系统分析2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ d ）上相等。
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（ d ）D.放大元件4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（a ）A.圆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（ d ）D.惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（c ） C.57. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（b ） B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（b ）B.减少上升时间和峰值时间9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ a ） A.45°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ d ）D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ）A.稳定12.某单位反馈系统的开环传递函数为：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。
C.3013.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ）C.214.单位反馈系统开环传递函数为()ss s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ ）D.0.0515.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(++=s s s G c ，则它是一种（ ） D.相位滞后校正16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ ）B.)(lim 0s sE e s ss →=17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ）A.减小增益18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）B.上半圆19.开环传递函数为G (s )H (s )=)3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为（ ） C.(-∞，-3)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ ）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。
中南大学 自控原理试题 A 答案
中南大学考试试卷（A）答案2014—2015学年下学期时间120分钟 2015 年6月24日自动控制理论课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级：自动化、电气工程、测控技术2013级总分100分，占总评成绩 70 %（注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上）第一题、判断题（15分，每小题3分）1. 任何控制系统必须是稳定的，除了绝对稳定性之外，控制系统还必须具有适当的相对稳定性；控制系统的响应速度必须相当快，同时响应还应当具有合理的阻尼；控制系统应能使误差减小到零或某一允许的最小值。
任何有实用价值的控制系统，都必须满足这些要求。
（1）对√（2）错2. 反馈控制系统具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力。
所有反馈控制系统在任何输入信号作用下的稳态误差都会等于零。
（1）对（2）错√3. 传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它不仅取决于系统的结构和参数，而且还与系统输入量的形式有关。
（1）对（2）错√4. 描述函数分析是把线性方法应用于非线性系统研究的一种推广，所以，它只适应于非线性程度低的系统。
在非线性程度高的系统的分析中，应用描述函数可能导致非常错误的结论。
（1）对√（2）错5. 在设计离散控制系统时，为使系统具有良好的动态特性，应当把系统的闭环极点配置在z平面的右半单位圆之内，且尽量靠近坐标原点。
（1）对√（2）错第二题（15分）、控制系统的结构如第二题图所示， （1）求系统闭环传递函数()()()C s G s R s =；（10分） （2）H 2(s) 应满足什么关系，才能使干扰N (s) 对输出C (s) 没有影响？（5分）第二题图解：梅逊增益公式1nk kk P P =Δ=Δ∑（2分）1）令()0,N s =则n =2即两条前向通道11121243341312313112412342113()()()()()()(),1()2()()(),1()(),1()()L G s H s L G s G s G s L G s G s L L L L L L L P G s G s G s P G s G s G s H s =−=−=−Δ=−+++=Δ==Δ=+个回路增益：，，两两互不接触回路：条前向通道增益：(5分)124341111124341134()()()()()()(1()())()=()1()()()()()()()+()()()()C s G s G s G s G s G s G s H s P G s R s G s H s G s G s G s G s G s G s H s G s G s ++==+++ （1分） 2）令()0,R s =则n =3即3条前向通道111212433413123131212412234211343113()()()()()()(),1()3()()()(),1()()(),1()()(),1()()L G s H s L G s G s G s L G s G s L L L L L L L P H s G s G s G s P H s G s G s G s H s P G s G s H s =−=−=−Δ=−+++=−Δ==−Δ=+=Δ=+个回路增益：，，两两互不接触回路：条前向通道增益：212442341111124341134()()()()()(()()()())(1()())=()1()()()()()()()+()()()()C s H s G s G s G s G s H s G s G s G s H s N s G s H s G s G s G s G s G s G s H s G s G s −+−++++(5分)若2124423411()()()()(()()()())(1()())0H s G s G s G s G s H s G s G s G s H s −+−+=，则干扰N (s)对输出C (s)没有影响，即44112124341341()()()()()()()()()()()()()()G s G s G s H s H s G s G s G s G s G s G s G s G s H s +=++ （2分）第三题（15分）、已知系统结构如第三题图所示，（1）要求系统动态性能指标%20%=σ，s t s 1=，试确定参数K 1、K 2的值；（10分）（2）在上述K 1、K 2值下，计算系统在t t r =)(作用下的稳态误差。
2013-2014武汉理工自动控制原理A期末试卷及答案
10 s ( s 2)
C(s)
6
7
武汉理工大学考试试卷（A 卷）
2013 ~2014 学年 1 学期
自动控制原理 A
课程
闭卷
时间 120 分钟，72 学时，4.5 学分，总分 100 分，占总评成绩 70 % 14 年 1 月 6 日 题号 满分 得分 得分 一、结构图简化(10 分) G4 G1 G2 G3 一 10 二 20 三 15 四 15 五 15 六 10 七 15 八 九 十 合计 100
2
三、作图分析题(15 分) 得分 一单位负反馈系统的开环传递函数为: K G( s) s( s 2)(s 10) （1） 绘制闭环根轨迹图； （2） 确定系统阶跃响应为单调上升时的 K 值取值范围。
3
得分Biblioteka 四、分析题(15 分) 已知系统开环传递函数为 G ( s )
Ks ( s 1) ，应用奈奎斯特判据分析闭环系 ( s 1)(s 2)
R(s)
C(s)
H 图 1 已知系统结构图如图 1 所示，试通过结构图等效变换求系统闭环传递函数 C(s)/R(s)。
1
得分
二、分析题(20 分)
某系统结构图如图 2 所示， 试分析内环 KfS 的存在对系统稳定性及稳态误差的影响。 R(s) K/[S(S+5)(S+200)] C(s)
KfS
图 2
统的稳定性。
五、设计题(15 分) 得分 设系统开环传递函数 G ( s)
K s( s 1)
若要求系统在单位斜坡输入下的稳态误差不超过 0.1，相位稳定裕度不小于 40°，试设计超前校正 装置。
4
得分
六、计算题（10 分）
自动控制原理期末考试题A卷
A卷1、一、填空题（每空 1 分, 共10分）2、在水箱水温控制系统中, 受控对象为 , 被控量为。
3、对自动控制的性能要求可归纳为___________、快速性和准确性三个方面, 在阶跃响应性能指标中, 调节时间体现的是这三个方面中的______________, 而稳态误差体现的是______________。
4、闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 , 终止于开环传递函数的或无穷远。
1、PID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。
2、香农采样定理指出: 如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带, 且有直到ωh 的频率分量, 则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件: ________________。
二、选择题（每题 2 分, 共10分）设系统的传递函数为G（S）＝, 则系统的阻尼比为（）。
3、A. B. 1 C. D.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. B 、4、C 、 D.5、伯德图中的低频段反映了系统的（）。
A. 稳态性能B. 动态性能C. 抗高频干扰能力D. .以上都不是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. B 、 C 、 D.已知系统的开环传递函数为, 则该系统的开环增益为 ( )。
A. 100 B、1000 C、20 D、不能确定三、（6分）系统方框图如图所示, 画出其信号流图, 并求出传递函数。
四、(8分)已知反馈系统的开环传递函数为)6)(3()1()(2+++=s s s s K s G 。
1）试确定使系统稳定的K 的取值范围。
（4分）2）若要求系统对于输入r(t)= t2作用下的静态误差eSS ≤0.5, 试确定K 的取值范围。
（4分）五、（14分）已知系统的开环传递函数 )22()()(2++=s s s K s H s G r 1）确定闭环系统根轨迹的出射角。
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（）
7.采用反馈校正可以改造被控制对象，使之更有利于控制。
（）
8.频率特性反映了系统对输入信号频谱的加权。 （）
9.闭环主导极点指远离虚轴的那些极点。 （）
10.对最小相位系统而言，bode图与传递函数有一一对应的关系。 （） 四、求图示系统的传递函数。（10分）
五、判定系统的稳定性。（18分） 1.已知系统的特征方程如下，应用劳斯稳定判据判定稳定性。（8
2004～2005学年第2学期期末 《自动控制原理》课程试题（A）卷
考试时 120分
考试方式 闭卷 学生类别 本科 人数
58
间钟
适用专业或 电子信息
科类
年 02级
级
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
总分
得分
签名
一、填空题（每空2分，共10分）
1.控制系统的基本控制方式有反馈控制、开环控制与
1）系统的闭环脉冲传递函数；（6分） 2）判定系统的稳定性；（3分） 3）求单位阶跃响应。（3分）
八、已知系统的开环传递函数为，试绘制概略根轨迹。 （14分）
1.扰动作用下的稳态误差取决于作用点之前的积分环节的数目及放
大系数。（ ）
2.采样周期越小，系统越稳定。
（）
3.PI控制规律属于滞后校正。
（）
4.线性定常系统稳定的充要条件是所有的特征根都具有负实部。
（）
5.传递函数只能用来分析零状态时的系统。
（）
6.如果将S的变化范围限定在虚轴上，则等到系统的频率特性。
）
A. 肯定是实数极点；
B. 其它极点都远离虚轴，且周围没有零点存在；
C. 主导极点应远离虚轴；
D. 主导极点附近可以有零点存在。
3.若提高系统的开环放大系数，则（
）
A. 系统的快速性提高，稳定性增强；
B. 系统的稳态误差减少，截止频率上升；
C. 系统的相对稳定性变差，阻尼系数增大；
D. 系统的抗扰性能得到提高。
。
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2.反馈控制系统的精度主要取决于给定精度与
。
3.超调量反映系统的
。
4.已知系统的传递函数为，当输入为时，其输出为，
则T =
秒，A =
。
二、选择题（每小题2分，共10分）
1.求取系统阶跃响应的函数是（ ）
A. step
B. bode
C. initial
C. impulse
2.关于闭环主导极点，下列叙述正确的是（
分）
2.已知单位反馈系统开环传递函数为，试画出奈氏曲线并判定稳定 性。（10分）
六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为。若要求系统在单位斜坡输
入信号的作用下，位置输出稳态误差，开环系统截止频率，相角裕度， 幅值裕度，试设计串联无源超前网络。（16分）
七、设有零阶保持器的离散系统如图所示，采样周期T＝1，K = 1，试 求：（12分）
4.能直接对控制系统进行仿真的平台是（
）
A. Protel
B. fdatool
C. simulink
D. AutoCAD
5.系统的相角裕度越大，则（
）
A. 稳定性越好，超调量越小；
B. 快速性好，抗干扰能力强；
C. 稳态误差小，快速性差；
D. 闭环谐振峰值越小，带宽越窄。
三、判断题（每小题1分，共10分）