华北理工大学自动控制原理试题

一、判断题（正确的打√，错误的打×）
１.把系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数。

２.线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性，与输入量及初始条件无关。

３.线性系统稳定的充分必要条件是：闭环传递函数的所有极点均位于S 复平面的左半平面。

４.输入量为单位斜坡函数时，要使系统的稳态误差为零，系统必须为Ⅰ型系统。

５.结构图等效变换所遵循的原则是：变位前后输出信号应保持不变。

６.系统相位裕量()c γω越大，阶跃响应的超调量%δ越小。

７.一个系统的稳态性能主要取决于开环对数幅频特性的中频段。

８.时滞环节是最小相位环节。

９.典型二阶系统，在二阶工程最佳参数选择下，阻尼比的值为707.0。

10.当开环对数幅频特性低频渐近线的斜率为-20dB/十倍频时，该系统是Ⅱ型系统。

二、单项选择题
1、串联超前校正会使校正后开环系统的穿越频率c ω增加，从而使闭环系统的暂态响应时间( )
A ．增长
B ．缩短
C ．不变
D ．以上答案都不正确
2、单位负反馈系统的开环传递函数为16
816
)(2++=s s s W K ，则闭环系统的阻尼比ζ等于（）
A ．1
B ．2
C ．2
2D ．以上答案都不正确
3、电路图如图1所示，其传递函数()
()()
c r U s W s U s =
为( ) A.
1
1
RCs + B.1RCs +
C.1RCs
D.以上答案都不正确 4、当二阶系统的闭环极点为一对共轭虚极点时，其单位阶跃响应的暂态分量类型为（ ）
A ．单调衰减
B ．衰减振荡
C ．等幅振荡
D ．发散振荡
5、已知各闭环系统的开环奈氏曲线如图2所示，P 为开环系统在s 右半平面的极点个数。

闭环系统不稳定的是（ ）
图1
c
A B
C D
图2
6、设一单位反馈控制系统的开环传递函数为4()(2)
K K
W s s s =
+ ,该系统为（ ）系统。

A ．0型
B ．Ⅰ型
C ．Ⅱ型
D ．Ⅲ型
7、与开环控制系统比较而言，闭环控制系统必须有( )
A. 给定环节和放大环节
B. 给定环节和校正环节
C. 比较环节和检测环节
D. 比较环节和执行机构
8、某单位反馈系统阶跃响应曲线如图3所示， 可得到其暂态性能指标为( )
A ． 超调量60%，调节时间1s
B ． 超调量16.7%，上升时间1s
C ． 超调量30%，峰值时间1s
D ． 超调量30%，上升时间1s
9、已知系统的开环对数幅频特性如图4所示，该系统的交接频率为( )
A. 20
B. 10
C. 1
D. 2
10、有串联校正装置的传递函数如下，属于串联滞后校正装置的是( ) A. 1
01.01
1.0)(++=
s s s W c B. 1101)(++=s s s W c
C. s s s W c )
11.0(10)(+=
D. )
101.0)(1()105.0)(12.0()(++++=s s s s s W c 三、简算题
1、系统结构图如图5所示。

试化简结构图求传递函数()
()()
c B r X s W s X s =。

图3
2、已知系统开环传递函数为10
()(0.51)
K W s s s =+ , 试绘制其对数频率特性。

四、综合题
1、已知单位负反馈典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量δ%=25%，调节时间ts(5%)=2秒，求：
（1）系统开环传递函数。

（2）输入为单位斜坡函数时的稳态误差。

2、系统的结构图如图6(a)所示，其中，W 2(s )为最小相位环节，W 2(s )由如图6(b)所示的对数幅频特性确定出。

试求系统稳定时K 的取值范围。

图6
3、原系统开环传递函数为10()(1)
K W s s s =+，现采用串联校正，使校正后为二阶工程最佳系统，
且稳态精度不变，试：
（1）确定校正装置W c (s )。

（2）绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。

（3）计算校正后的相位裕量。

(a)
图5。