自动控制原理期末考试0809B

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自动控制原理考试题及答案b卷

自动控制原理考试题及答案b卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环传递函数G(s)H(s)的极点是系统（）。

A. 稳定性的决定因素B. 稳态误差的决定因素C. 动态性能的决定因素D. 稳态性能的决定因素答案：A2. 一个二阶系统，其阻尼比ζ=0.5，自然频率ωn=4rad/s，其过渡过程是（）。

A. 欠阻尼B. 临界阻尼C. 过阻尼D. 等阻尼答案：A3. 在控制系统中，若系统开环传递函数为G(s)，则闭环传递函数为（）。

A. 1/G(s)B. G(s)/[1+G(s)]C. 1/[1+G(s)]D. G(s)/[1-G(s)]答案：C4. 线性时不变系统的稳定性可以通过（）来判断。

A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 波特判据D. 根轨迹法答案：B5. 对于一个单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为T(s)，则（）。

A. T(s) = G(s)B. T(s) = 1/[1+G(s)]C. T(s) = G(s)/[1+G(s)]D. T(s) = 1/G(s)答案：C6. 根轨迹法中，根轨迹的分支数等于（）。

A. 开环传递函数的极点数B. 开环传递函数的零点数C. 开环传递函数的极点数减去零点数D. 开环传递函数的极点数加上零点数答案：C7. 奈奎斯特判据中，系统的开环传递函数G(s)H(s)在复平面的右半部分有P个极点，则闭环系统将有（）个极点在右半平面。

A. PB. P-NC. N-PD. N答案：B8. 对于一个二阶系统，其阻尼比ζ=0.5，自然频率ωn=4rad/s，其过渡过程的调节时间大约为（）。

A. 2/ωnB. 4/ωnC. 2/ζωnD. 4/ζωn答案：D9. 系统的时间常数τ与系统的自然频率ωn之间的关系是（）。

A. τ = 1/ωnB. τ = ωnC. τ = 2/ωnD. τ = ωn^2答案：A10. 对于一个单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)=1/s(s+1)(s+2)，其闭环传递函数为（）。

期末考试试题集自动控制原理含完整答案(供参考)

期末考试-复习重点自动控制原理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（）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（）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（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件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.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（）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2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（） A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量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.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小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：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（）时，闭环系统临界稳定。

(精校版)自动控制原理试题库(含答案)

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一、填空题(每空 1 分，共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。

2、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。

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,则G （s)为G1(s ）+G2（s ）（用G 1（s)与G 2（s) 表示）。

()G s 4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率，=nω阻尼比=ξ0.707=该系统的特征方程为，2220s s ++=该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡.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.1050.20.5s s s s+++6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点.7、设某最小相位系统的相频特性为,则该系统的开环传递101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--函数为。

(1)(1)K s s Ts τ++8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是，1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

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（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件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.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（）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2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（） A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量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.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小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：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（）时，闭环系统临界稳定。

A.10 B.20 C.30 D.4013.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（）A.0B.1C.2D.314.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（） A.2 B.0.2 C.0.5 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（） A.反馈校正 B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正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（）A.)(lim 0s E e s ss →=B.)(lim 0s sE e s ss →= C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s 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B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线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（） A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0)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。

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

自动控制原理1一、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1. （）2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（）上相等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（）A. 比较元件B.给定元件C. 反馈元件D. 放大元件ω从0 变化到+ ∞时，延迟环节频率特性极坐标图为4. (）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（）A. 比例环节B. 微分环节C. 积分环节D. 惯性环节10，则它的开环增益为（s（5s 2）期末考试- 复习重点7. A.1二阶系统的传递函数临界阻尼系若保持二阶系统B.2C.5D.10G ( s)2 sA. 提高上升时间和峰值时2s 5，则该系统是（过阻尼系 D. 零阻尼系减少上升时间和峰值时A. 系统综合B. 系统辨识C. 系统分析D. 系统设计A. 幅频特性的斜率 B. 最小幅值 C. 相位变化率 D. 穿越频率A. 圆B. 半圆 C. 椭圆 D. 双曲线5.6. 若系统的开环传递函数为C. 提高上升时间和调整时间1 T s ，当频率D. 减少上升时间和超调量1时，则相频特性G （ j ）为（）T9.(s)阶微分环节GA.45B. -45C.90D. -9010. 最小相位系统的开环增益越大，其(A. 振荡次数越多B. 大稳定裕量越C. 相位变化越小D. 小稳态误差越11. 设系统的特征方程为D s s 4D s s 8s 3 17s 20 ，则此系统16 s 5 (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：k)时，闭环系统临界稳，当 k= ( 定。

s( s 1)( s 5)A.10B.20C.30D.4013. 设系统的特征方程为3s43210s 5s s2 0 ，则此系统中包含正实部特征的个数有(A.0B.1C.2D.314. 单位反馈系统开环传递函数为A.2B.0.2G s s C.0.5，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为(sD.0.0515. 若已知某串联校正装置的传递函数为G c (s)A. 反馈校正B. 正s 1 ，则它是一种( 10s 1相位超前校 C. 相位滞后—超前校正D. 正相位滞后校16. 稳态误差 ess 与误差信号 E( s) 的函数关系为()A. e ss lim E(s) s 0 C. e ss lim E(s) s limB. e ss sE(s)s 0 lim D. e sssE(s) 17. 在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定减小增益超前校正滞后校正 D. 滞后 - 超前18. 相位超前校正装置的奈氏曲线为(A. 圆B. 上半圆C. 下半圆D.45 °弧线K19. 开环传递函数为G(s)H( s)=3 s (s, 则实轴上的根轨迹为（C.（- ∞，A.（-3 ，∞ ） B.（0 ，∞ ） 3）20. 在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ A. 电压 B. 电流 C. 位移 D. 速度二、填空题（每小题 1 分，共 10 分）21闭环控制系统又称 .为系统。

《自动控制原理》第1学期期末考试试题2008-2009(B卷)

东北大学考试试卷（B 卷）2008—2009 学年第 1 学期课程名称：自动控制原理一、（10分）简要回答下列问题（每小题各5分）。

1. 简述自动控制系统一般是由那些基本环节组成，并画出控
制系统结构框图。

2. 简述什么是无差系统。

得分
二、（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，
试求该系统扰动误差传递函数)()(s N s X c ，并从理论上说明如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的扰动误差为零。

图1 题二图
得分
三、（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为
1.5-，三个极点分别为6.1
2.1j ±-和 1.49-，且系统传递函数根的
形式放大系数为4。

试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量%σ、调整时间5s t ±（%）和峰值时间m t 。

得分
四、（14分）设单位负反馈系统的开环传递函数为
)
2)(1()(++=
s s s k s W g
k
1．绘制闭环系统根轨迹（写出具体绘制过程并标出关键点）； 2．试确定系统呈单调动态响应以及衰减振荡动态响应的g k 取
值范围。

得分
r
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．求校正后系统的相位裕量()c γω。

图2 题五图
得分。

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。

自动控制原理0809B

C，根轨迹有2渐近线；D，伯德图有+1斜率段
4，某系统的φ(ω)=-180-tg-1(3ω)+tg-1(ω/10)，则其传函G(s)可能是
A，-(1+3s)/(1+s/10)；B，-(1-s/3)(1-s/10)；
C，1/[s2(1+3s)(1-s/10)]；D，(1+3s)/[s2(1+s/10)]
1，N=10A/(1+A)，G=30/(1+S)3，求自激振荡的幅值，频率，稳定性
2，x’’+x’+(x+10)=0，当x’>0
x’’+x’+(x-10)=0，当x’<0
画相轨迹
3，c(0)=-1,r(1)=1,r(2)=1,r(3)=0，C(z)/R(z)=1/(1-2z-1)，求c(1)，c(2)，c(3)
1，某系统加了迟后校正以后，在没有零极点对消时，其根轨迹
A，减少一条；B，不变，；C，增加一条；D，增加二条
2，某最小相位系统系统伯德图最右段斜率为-2，则其奈氏曲线进入原点的角度为
A，0；B，-90；C，-180；D，-270
3，某系统开环有1零点2极点，则可能有
A，伯德图最右段斜率-2；B，奈氏图占3个象限；
开环极点P={-1,-2,,-3}，开环零点Z={-2+j,-2-j}，画负反馈根轨迹，计算入射角
1，单位负反馈系统的开环传函G=k/[s(1+s)2]，分别计算k=1、100时G(j1)的值并指出系统闭环不稳定根的个数(10分)
2，G= ，画奈氏图(10分)
3，G= ，画伯德图(10分)
G=200/[S(1+S)2]，ห้องสมุดไป่ตู้迟后校正，使γ’>20

自动控制原理期末试卷与答案

31.数学模型
32.反馈元件
33.最大超调量
34.频率响应
35.幅值裕量
四、简答题（每小题5分，共25分）
36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么
)
37.如何用实验方法求取系统的频率特性函数
38.伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系
39.根轨迹与虚轴的交点有什么作用举例说明。
28.在扰动作用点与偏差信号之间加上能使静态误差降为0。
29.超前校正主要是用于改善稳定性和。
30.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。
31.自动控制
32.传递函数
33.瞬态响应
34.最小相位传递函数
【
35.复现频率
36. 方块图变换要遵守什么原则，举例说明。
}
D.
15.系统的传递函数，其系统的增益和型次为（）
，2 4，2 ，4 4，4
16.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）
A.相位滞后校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.反馈校正
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（）
A. = B. > C. < D. 与无关
:
14.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（）
若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）
A.反馈校正B.相位超前校正
C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正
16.稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为（）
A. B.
C. D.
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（）

自动控制原理期末考试(DOC)

2011—2012学年第1学期《自动控制原理》（闭卷，适用于：自动化、电气、测控）参考答案与评分标准专业班级姓名学号开课系室自动化系考试日期2012年1月6日一、填空题（20分，每空0.5分）1.自动控制基本控制方式包括开环控制、闭环控制和复合控制。

2.反馈形式包括正反馈和负反馈两种，控制系统一般利用的是负反馈。

3.自动控制系统的基本要求归结为三个方面：稳定性、快速性和准确性。

4.线性系统的稳定性取决于系统的系统的固有特征（结构、参数），与系统的输入信号无关。

5.线性定常连续系统稳定，要求所有的闭环特征根位于S左半平面；线性定常离散系统稳定，要求所有的闭环特征根位于单位圆内部。

6.分析线性连续控制系统的数学基础是拉氏变换，主要数学模型是传递函数。

分析线性离散控制系统的数学基础是Z变换，主要数学模型是脉冲传递函数、差分方程等。

7.系统结构图的基本连接形式包括串联形式、并联形式和反馈形式。

8.结构图等效变换的原则，是保证变换前后输入输出信号之间的传递函数保持不变。

9.在信号流图中节点表示系统的变量，节点的输出信号等于所有输入支路信号的和。

10.线性系统对输入信号导数的响应，就等于系统对该输入信号响应的导数；线性系统对输入信号积分的响应，就等于系统对该输入信号响应的积分。

11.对于稳定的高阶系统，闭环极点负实部的绝对值越大，其对应的响应分量衰减得越快_（快/慢）。

因此高阶系统的阶跃响应，可以利用其主导极点的响应成分近似代替。

12.建立劳斯表是依据控制系统的闭环特征方程建立的；根轨迹是依据控制系统的开环传递函数绘制的。

13.根轨迹是描述系统的参数从零变化到无穷大时的闭环极点在S平面的变化轨迹。

根轨迹是关于实轴对称的，当根轨迹与虚轴相交时，控制系统处于临界稳定状态。

14.奈奎斯特判据判定系统稳定，系统开环幅相频率曲线逆时针围绕（-1，0j）点的圈数，必须等于系统S右半平面的开环极点个数，其实质是判定系统S右半平面内闭环极点个数。

自动控制原理_期末试卷及答案

一、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。

2、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。

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()105tt g t ee --=+，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11()()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，可以改善系统的稳态性能。

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。

5、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