（完整版）自动控制原理期末考试复习题及答案

（完整版）⾃动控制原理期末考试复习题及答案
⼀、填空题
1、线性定常连续控制系统按其输⼊量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。

3、构成⽅框图的四种基本符号是：信号线、⽐较点、传递环节的⽅框和引出点。

4、我们将⼀对靠得很近的闭环零、极点称为偶极⼦。

5、⾃动控制系统的基本控制⽅式有反馈控制⽅式、_开环控制⽅式和_复合控制⽅式_。

6、已知⼀系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为。

7、⾃动控制系统包含_被控对象_和⾃动控制装置两⼤部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分⽅程、传递函数、__差分⽅程_、脉冲传递函数_、__⽅框图和信号流图_。

9、_相⾓条件_是确定平⾯上根轨迹的充分必要条件，⽽⽤_幅值条件__确定根轨迹上各
点的根轨迹增益k*的值。

当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。

10、已知⼀系统单位脉冲响应为
t
e t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为_
_。

11、当∞→ω时⽐例微分环节的相位是： A.90 A.ο
90 B.ο
90- C.ο45 D.ο
45-
12、对⾃动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_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_快速性___，⽽稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征⽅程的全部特征根均分布在Z 平⾯上的_单位圆 _内，即所有特征根的模均⼩于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加⼯系统
A.电炉箱恒温控制系统
B.雷达跟踪系统
C.⽔位控制系统
D.普通数控加⼯系统
15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作⽤下的系统稳态误差0=ss e ，则： B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 A.意味着该系统是⼀个0型系统 B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 C.意味着该系统没有输出信号 D.意味着该系统具有⽐较⾼的开环增益
16、⼀阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作⽤下，系统的稳态误差为 T 。

17、惯性环节的特点是当输⼊量发⽣变化时，输出量不能突变，只能按指数规律逐渐变化。

18、⼯程上通常从稳、准、好 3个⽅⾯来衡量⾃动控制系统。

19、结构不稳定系统是指：不论如何调整系统参数系统总是稳定的。

20、根轨迹⼀定对称于实轴，并且有⽀。

21、最⼩相位传递函数是指。

22、根轨迹⼀定开始于开环极点，终⽌于开环零点。

23、⼯程上⼀般⽤等M 圆和等N 圆来分析闭环系统的频率特性。

24、控制系统的动态性能指标包括：上升时间、峰值时间、最⼤超调量、调整时间和震荡次数。

25、⼀个反馈系统的特征⽅程为0522
=++Ks s ，若要系统产⽣临界振荡，则K 的取值应为 K=0 。

26、表征⼀阶系统K/（Ts+1）静态特性的参数是____K____，动态特性的参数是___T __。

27、频率特性曲线常采⽤3种表⽰形式，即极坐标图、对数坐标图和对数幅相图。

28、对⾃动控制的性能要求可归纳为___稳定性__、__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_快速性___，⽽稳态误差体现的是__稳定性和准确性
__。

29、函数st
e
t f --=32)(的拉⽒变换式为 A 、
A.
)5(32+-s s B.)
5(32-+s s C.)5(32+-
s D. )
5(3
2++s s
39、已知单位反馈系统的开环传递函数为G （S ）=1/（S+1），则闭环系统在 r( t )=sin2t 时
的
稳
态
输
出
c( t
)=_
___。

⼆、综合题
1、求下图所⽰电路的传递函数。

2、已知开环零极点分布如图所⽰，试绘出相应的闭环根轨迹概略图。

j
j
j
图a
图b 图c
3、⼀最⼩相位系统传递函数的渐近对数幅频曲线如下图所⽰。

（1）求其传递函数。

（2）概略绘制系统的奈⽒曲线图及⽤奈⽒判据分析该系统的稳定性。

（3）说明能否直接由该渐近对数幅频曲线判断系统的稳定性。

4、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。

（2）概略绘制系统的奈⽒曲线图及⽤奈⽒判据分析该系统的稳定性。

5、闭环控制系统由那些基本环节组成？它们各起什么作⽤？
6、求下图所⽰电路的传递函数
7、⼀单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）= 100/ [s2 (s+5)], 试计算输⼊r( t )分别为1( t )、t和t2时，及r(t)=1( t )+ t + t2时，系统的稳态误差。

8、⼀单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）= 8/ [s2 (s+2)], 试计算输⼊r( t )分别为1( t )、t和t2时，以及r(t)=1( t )+ t + t2时，系统的稳态误差。

9、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。

（2）概略绘制系统的奈⽒曲线图及⽤奈⽒判据分析该系统的稳定性。

10、闭环控制系统由那些基本环节组成？它们各起什么作⽤？
11、写出下图所⽰的各机械系统的微分⽅程及传递函数。

图中f 为输⼊量（外加作⽤⼒），x 1、 x 2为位移，其中x 2为输出量。

m 1
k 1
f (t )
x 1(t )
k 2
m 2
x 2(t )
12、已知控制系统的结构图，如下图所⽰，求系统的传递函数。

G 1G 4G 2G 3G 5++
++
--R (s )Y s )+
+
-
13、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试确定使系统稳定的k 值范围。

)
1)(2()(20+++=
s s s s k
s G
14、已知控制系统的开环传递函数如下，试绘制系统的根轨迹，并标出渐近线、渐近线与实轴交点。

)
52)(2()(20+++=
s s s s k
s G
15、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试绘制系统的Bode 图。

其中幅频特性曲线画渐近线，相频特性曲线画草图。

)
16)(1(50
)(2
0+++=
s s s s s G
16、已知单位负反馈系统的开环传递函数为()(1)(0.51)K
G s s s s =
++，
1) 绘制该系统的根轨迹；
2) 为保证该系统稳定,试确定K 的取值范围；。