08-09(1)自控试卷B
自控期末考试试题及答案
自控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统是指：A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是：A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中，P代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标：A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中，状态变量的选取原则是：A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中，超调量是指：A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是：A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中，奈奎斯特判据的主要用途是：A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型：A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中，最小相位系统是指：A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题（每题10分，共30分）1. 解释什么是系统的时间响应，并列举至少三种常见的时间响应类型。
2. 描述PID控制器的设计过程，并解释各部分的作用。
3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个二阶系统，其传递函数为：G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。
计算该系统的单位阶跃响应，并画出其响应曲线。
2007～2008学年第二学期自动控制原理科目考试试题A卷及答案e
(s 2h )
10、反。 11、输出基波分量；-1/N(A)；-1/N(A)。 12、3/（s+1.25）。 13、K；T 。 14、等幅振荡；稳定中点。
15、 G(z) C(z)
z(1 e0.5T )
。
R(z) z 2 (1 e0.5T )z e0.5T
16、 css rm ( j2) sin(2t ) 0.35sin(2t 45 ) 。
直到ω h 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：_____________________。
10、对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频
率成_____比。
11、非线性系统的描述函数 N（A）定义为非线性环节的输出___________
2007～2008 学年第 二学期自动控 制原理科目考 试试题 A 卷及答 案 e 第 6 页 （ 共 页）班 级 （学生填写） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批 ： -- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -- --- --- -- --- -- 密 -- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -渡楷娱津 撰寸拼良姨邹 痘殉热顶默折 争达嘲吴戳范 虱宗雪阴橱罪 遣猛冉抉肺雄 迟搞碳穷迟畔 佬溉氦牛址辊 驶稠拙舶寄品 耶逢桨晓伞搏 躇黔针曙揪鄙
2 16 e 2t 28 e 3t
1
；
e 30t
3
9
21
[1.2(s+10)]/[( s+2)( s+3)]。 4、正弦信号；脉冲信号。 5、被控对象。
北京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试自动控制原理真题
北京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试自动控制原理真题北京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试试题自动控制原理部分（共90分）一、（本题15分，第（1）小题10分，第（2）小题5分）某控制系统结构图如题一图所示：题一图（1）试确定参数τ，使闭环系统的阻尼比ζ=输入下的调节时间s t （取5%±误差带）、峰值时间pt 及超调量%σ；（2）若输入为正弦信号()sin ,0r t t t =≥，试在本题（1）所确定参数τ的基础上，求系统输出()c t 的稳态分量()ss c t 和误差()()()e t r t c t =-的稳态分量()ss e t 。
二、（本题15分）某单位负反馈系统的开环传递函数如下：232()(1)s G s s Ts +=+试画出参数T 由零变化到正无穷时的闭环系统根轨迹。
三、（本题15分，第（1）小题10分，第（2）小题5分）某系统结构图如题三图所示：题三图其中，10()(1)G s s s =+，1()0.081cs Gs s τ+=+，0τ>（1）确定参数τ，使开环渐近幅频特性曲线的截止频率为5rad /s ；（2）根据本题（1）所确定的τ值计算系统的相稳定裕度γ。
四、（本题15分）某非线性系统如题四图所示：题四图其中，1M =、1h =。
若取c 、c 为相坐标，试画出满足初始条件(0)2c =-、(0)0c= 的相轨迹。
要求确定相轨迹与开关线的前两个交点，并根据相轨迹分析系统运动是收敛还是发散。
五、（本题15分，每小题5分）某系统动态方程如下：110001010110xx u ??=+，[]10y x=（1）判断系统的可控性和可观测性；（2）若系统不可控。
试进行可控性分解；（3）求该系统由输入u 到输出y 的传递函数，并求()()u t t δ=时的单位脉冲响应()y t 。
六、（本题15分，每小题5分）某被控对象的动态方程如下：10121xx u =+，[]01y x=（1）设计状态反馈向量k ，使得经状态反馈u kx r =+后，闭环系统极点在1j -±处，这里r 为参考输入；（2）对该被控对象构造一极点为5-、5-的状态观测器；（3）若采用控制?u kxr =+，其中k 为本题（1）求出的反馈向量、?x 为本题（2）所设计的观测器状态，求由被控对象、状态观测器、反馈?u kxr =+构成的闭环系统的传递函数。
《自动控制原理》(北京理工大学出版社)第1章自控B答案
1.2 说明以下控制原理，并指出哪些是开环控制，哪些是闭环控制？（1）空调器的温度调节；a.温度控制器是由温度监测、信号处理、输出控制三部分组成。
系统框图如图1-1所示，它通过预埋在变压器三相绕组中的三只铂电阻传感器获取绕组温度值，经信号调理电路处理后直接送入控制器的A/D转换输入端。
微控制器根据信号数据及设定的各种控制参数，按照嵌入的软件控制规律执行计算与处理，自动显示变压器绕组的温度值、输出相应的控制信号、控制风机的启停，预先设定一温度值，当显示高于设定的温度值时，风机启动，开始制冷；当显示低于设定温度值时，风机停止运行。
b.属于闭环控制。
图1-1 系统结构框图（2）射箭运动；a.通过人眼观察，使箭头瞄准靶心，把箭射出，箭射在靶子上。
b.属于开环控制。
（3）司机驾驶汽车；a.司机驾驶汽车要控制汽车的速度和方向。
当司机期望的目标方向和目标速度与汽车实际行进过程中的方向和速度不相符的时候，司机通过方向盘和调速器对汽车进行控制，从而达到期望的目标方向和目标速度。
b.属于闭环控制（4）人体温保持在37℃的温度系统；a.位于人体下丘脑中的体温中枢担负着调节人体产生的热量与散发的热量保持平衡的任务。
当环境的温度高时，皮肤上的感受器通过神经通知大脑的恒温中枢，大脑就会“命令”皮肤表面血管扩张，促使机体出汗散热；如果天气寒冷，又会让皮肤血管收缩，减少散热。
同时，发生寒颤却可增加产热，也就是提高内脏的代谢率以增加产热量，从而维持体温的相对恒定。
b.属于闭环控制。
（5）汽车刹车防抱死系统；a. ABS系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去控制的安全装置，全称防抱死刹车系统。
ABS的工作原理是利用装在车辆刹车系统上的传感器来感知刹车时车轮的运动状态，当车辆紧急制动时，车轮的转速在制动系统的作用下迅速降低，当传感器感知到车轮即将停止转动时，会发出一个指令给刹车系统，减小制动力，当车轮恢复转动后制动力又会加大，到车轮又要停转时制动力再减小，如此反复，确保车轮不被抱死，这种动作是十分迅速的，每秒钟大约发生几十次。
自控期末考试题及答案
自控期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自控系统的开环传递函数是G(s)，闭环传递函数是H(s)，则开环增益K的值是：A. G(s)B. H(s)C. K=1/(1+G(s)H(s))D. K=1/G(s)2. 在PID控制器中，P代表的是：A. 比例B. 积分C. 微分D. 优先级3. 以下哪个不是控制系统的稳定性判据：A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 伯德图D. 奈特图4. 控制系统的稳态误差ess与输入信号的类型有关，以下哪种输入信号类型会导致ess不为零：A. 阶跃信号B. 斜坡信号C. 抛物线信号D. 正弦信号5. 系统的时间常数τ与系统的哪个参数有关：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度6. 以下哪个是控制系统的频率特性：A. 传递函数B. 脉冲响应C. 伯德图D. 阶跃响应7. 一个二阶系统的阻尼比ζ=0.5，其特征方程为：A. s^2+2ζωns+ωn^2=0B. s^2+ωns+ωn^2=0C. s^2+2ζωn^2s+ωn^4=0D. s^2+2ζωn^2=08. 以下哪个是控制系统的超调量（overshoot）：A. 稳态误差B. 最大偏差C. 初始偏差D. 瞬态误差9. 系统设计中，为了提高系统的稳定性，通常需要增加：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度10. 以下哪个不是控制系统的时域性能指标：A. 稳态误差B. 调整时间C. 延迟时间D. 峰值时间答案：1. C2. A3. C4. B5. B6. C7. A8. B9. A10. C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述PID控制器的工作原理及其各部分的作用。
答案：PID控制器是一种常见的反馈控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据误差的大小成比例地调整控制量，以减小误差；积分部分对误差进行积分，消除稳态误差；微分部分对误差的变化率进行控制，以抑制系统的过冲和振荡。
2008年自控原理试题及答案-AB卷热动
中南大学考试试卷（A 卷）2008~2009学年 一 学期 时间110分钟 08年12月19日 自动控制原理 课程 64 学时 4 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 热动06 总分100分，占总评成绩 70 %1. 简答题(每小题5分，共15分)1） 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。
2） 什么叫相位裕量？系统的相位裕量影响系统的哪些动态指标？ 3） 画出计算机控制系统的方框图。
并简述它与模拟控制系统的异同。
2.求系统的传递函数或输出(共20分)2.1画如下RC 无源网络的方框图，并求其传递函数(8分)2.2已知某单位反馈系统的开环Bode 图如下所示，求其闭环传递函数。
(6分)2.3 求如下系统的闭环传递函数（采样周期为1s ）。
(6分)题2.1图 RC 无源网络400 -123. 一控制系统的动态结构图如图3所示。
（1）求当σ≤20%、t S （5%）=1.8s 时，系统的参数K 1及τ值。
（2）求上述系统的位置误差系数K P 、速度误差系数K V 、加速度误差系数K a 及输入r(t)=1+2t 时的稳态误差。
（15分）题3图4. 某单位反馈系统其开环传递函数为00()(0.11)(0.21)K G s s s s =++，绘制系统根轨迹（12分）5. 某单位反馈系统其开环传递函数为00()(0.11)(0.21)K G s s s s =++（32分）（1）绘制Nyquist 图；并根据奈氏稳定判据求K 0的稳定范围（2）设计串联校正装置，使系统的稳态速度误差系数K V =30s -1，γ≥40，20lgKg ≥10dB ， ωc ≥2.3rad/s 。
6. 图示分别为负反馈系统Nyquist 图，判断系统是否稳定，如不稳定，指出不稳定根个数（共6分）题2.3 图热动2004级自动控制原理试题(A 卷)解题要点2.1画如下RC 无源网络的方框图，并求其传递函数(8分)解：用复阻抗写电路方程式：sC S I S V R S U S U S I sC S I S I S U R S U S U S I c c c c C r 222221212111111)()(1)]()([)(1)]()([)(1)]()([)(⋅=-=⋅-=⋅-=(1) 将以上四式用方框图表示，并相互连接即得RC 网络结构图如下。
北京工业大学电控学院08年自动控制研究生考试真题
北京工业大学电控学院08年自动控制研究生考试真题2008年研究生入学《自动控制原理》试题北京工业大学电控学院 2007年11月一. (10分)，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传递函数。
o i ()()/()G s U s U s =二、（10分）已知系统结构图如图所示，试用梅逊公式法求取传递函数。
()()/()G s C s R s =三、（20分）设单位反馈系统的开环传递函数为g o 2(4)()(10)K s G s s s +=+（1）试作根轨迹草图；（2）试写出系统阶跃响应的最小可能的过渡时间。
,min s t 四、(10分)已知单位反馈系统的开环传递函数为o 2()(611)KG s s s s =++试由代数稳定性判据确定系统闭环主导极点的实部小于-1的最大K 值，并计算此时系统的静态速度误差系数。
v K 五、（20分）已知最小相位系统的开环传递函数为o 1()(1)(0.11)G s s s s =++（1）试作该系统的对数幅频特性o ()L ω（折线）；（2）计算该系统的幅值裕度g L 和相位裕度c γ。
六、（10分）已知单位反馈系统的开环传递函数为o (4()(2)K s G s s s )+=+试确定闭环系统阶跃响应具有最大超调量时，系统开环增益的值。
M p,max K 开七、（20分）已知单位反馈的最小相位系统其开环对数幅频特性o ()L ω（折线）如图所示0dbω1-120db L o (ω)(1) 写出该系统的开环传递函数o ()G s (2) 作2阶参考模型校正设计，满足：开环截止频率c 8ω≥，写出2阶参考模型与串联控制器。
o2()G s c ()G s (3) 在图上做出2阶参考模型特性o2()L ω和校正装置特性c ()L ω八、（10分）已知采样控制系统的结构图如图所示，开环脉冲传递函数为2o 25(1)()(1)()T T e zG z z z e =??，试求闭环系统稳定时，采样间隔时间T 应满足的条件。
2010自控系统考试题B卷答案
第 页 共 页ll n n K C RI K C U K K n c c 0e d e *ns p )1()1(∆-=+-+=)1)(1()(m 2m s +++=s T s T T s T Ks W l 北方民族大学试卷课程代码：01100150 课程：电力拖动自动控制系统（B 卷答案）以使用计算器。
1、 写出单闭环转速负反馈控制系统的转速方程式，那个参数的变化可以使稳态速降降低很多？（5分）（3分）闭环后，K 值越大，使转速降落越小。
（3分）2、调速范围和静差率的定义是什么？分别写出开环系统的调速范围、静差率和闭环系统的调速范围、静差率。
（5分）答：最高转速和最低转速之比叫做调速范围（2分）负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比，称作静差率 开环时的调速范围与静差率：（2分） 闭环系统的调速范围和静差率分别为：（2分） 3、 在转速负反馈单闭环无静差调速系统中，突加负载后又进入稳定运行状态，画出各环节的电压信号的变化趋势，并解释系统是如何实现转速调节的（5分） 答案：突加负载后引起电流增大：各环节的信号变化如下：I d ↑→n ↓→U n ↓→∆U n ↑→ U c ↑→ U d0↑→n ↑（趋势3分）闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。
（2分）4、在转速负反馈单闭环调速系统中，那些扰动系统有抑制作用，那些扰动系统无法抑制？为什么？画出单闭环转速负反馈调速系统结构图，并将各扰动标在图中。
（10分）答案：反馈控制系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能（4分）。
但是，如果在反馈通道上的测速反馈系数受到某种影响而发生变化，它非但不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差（2分）。
（图4分）5、用数学公式解释：为什么在闭环控制系统中，为满足系统的稳态精度，要求开环放大系数K值越大越好，而为了满足稳定性要求，根据劳斯稳定性判据，K 值又不能太大？（10分） 答案：1）由单闭环转速负反馈控制系统的转速方程式（公式2分）当K 值越大是△ncl 就越小，所以K 值越大，系统的稳态速降就越小，稳态精度就越高。
自控考试试卷及答案
一、填空题1．按逻辑功能的不同特点，数字电路可分为 和 两大类。
2．在逻辑电路中，三极管通常工作在 和 状态。
3．（406）10=（ ）8421BCD4．一位数值比较器的逻辑功能是对输入的 数据进行比较，它有 、 、 三个输出端。
5．TTL 集成JK 触发器正常工作时，其d R 和d S 端应接 电平。
6．单稳态触发器有两个工作状态 和 ，其中 是暂時的。
7．一般ADC 的转换过程由 、 、 和 4個步骤来完成。
8．存储器的存储容量是指 。
某一存储器的地址线为A 14～A 0 ，数据线为D 3～D 0 ，其存储容量是 。
二、判断题1．TTL 或非门多余输入端可以接高电平。
（ ） 2．寄存器属于组合逻辑电路。
（ ）3．555定时器可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器。
（ ） 4．石英晶体振荡器的振荡频率取决于石英晶体的固有频率。
（ ） 5．PLA 的与阵列和或阵列均可编程。
（ ）6．八路数据分配器的地址输入（选择控制）端有8个。
（ ） 7．关门电平U OFF 是允许的最大输入高电平。
（ ）8．最常见的单片集成DAC 属于倒T 型电阻网络DAC 。
（ ） 三、選擇題1．离散的，不连续的信号，称为（ ）。
A ．模拟信号 B.数字信号2．组合逻辑电路通常由（ ）组合而成。
A ．门电路 B.触发器 C.计数器3．8线—3线优先编码器的输入为I 0—I 7 ，当优先级别最高的I 7有效时，其输出012Y Y Y ••的值是（ ）。
A ．111 B.010 C.000 D.1014．十六路数据选择器的地址输入（选择控制）端有（ ）个。
A ．16 B.2 C.4 D.85．一位8421BCD 码译码器的数据输入线与译码输出线的组合是（ ）。
A ．4:6 B.1:10 C.4:10 D.2:46．常用的数字万用表中的A/D 转换器是（ ）。
A ．逐次逼近型ADC B.双积分ADC C.并联比较型ADC 7．ROM 属于（ ）。
哈工大08年自控真题试卷
哈工大08年自控真题试卷哈尔滨工业大学（以下简称哈工大）是中国著名的高等学府之一，其自动控制专业一直备受瞩目。
本文将对哈工大2008年的自动控制专业真题试卷进行分析和讨论，以期帮助读者更好地了解该专业的考试内容和要求。
首先，我们来看一道典型的选择题：1. 以下哪个不属于控制系统的基本组成部分？A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 信号处理器这道题考察的是对控制系统基本组成部分的理解。
正确答案是D，信号处理器不是控制系统的基本组成部分。
传感器用于感知系统的输入信号，控制器用于对输入信号进行处理和决策，执行器用于执行控制命令。
而信号处理器则是对信号进行处理和转换的设备，它并不是控制系统的必需部分。
接下来，我们来看一道计算题：2. 设有一个一阶惯性环节的传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，当输入信号为单位阶跃函数时，输出信号的稳态值为多少？这道题考察的是对一阶惯性环节的稳态响应的计算。
一阶惯性环节的传递函数形式为G(s)=K/(Ts+1)，其中K为增益，T为时间常数。
当输入信号为单位阶跃函数时，输出信号的稳态值为K。
因此，答案为K。
在哈工大的自动控制专业中，除了选择题和计算题，还有一些较为复杂的应用题。
下面我们来看一道应用题：3. 设有一个控制系统如下图所示，其中G1(s)和G2(s)分别为一阶惯性环节和比例环节，试设计一个合适的控制器使得系统的超调量小于5%。
这道题考察的是对控制系统的设计能力。
首先，我们需要根据系统的传递函数来确定系统的特性，然后根据要求设计合适的控制器。
具体的设计步骤和计算方法在这里省略，但需要注意的是，为了使系统的超调量小于5%，我们可以采用合适的控制器参数来调整系统的响应特性。
通过以上的例题分析，我们可以看出，哈工大的自动控制专业真题试卷涵盖了基础理论知识、计算能力和应用能力等方面。
这些试题既考察了学生对控制系统基本概念的理解，又考察了学生对控制系统设计和分析的能力。
因此，对于自动控制专业的学生来说，掌握这些知识和技能是非常重要的。
《自动控制原理》试卷及答案(B20套)
《自动控制原理》试卷B （01） 一、问答题（30分）1．试画出一般自动控制系统的原理结构图，并简要说明各部分的作用（6分） 2．什么是最小相位系统和非最小相位系统最小相位系统的主要特点是什么（6分） 3．试画出超前网络的伯德图，并说明其特点以及用频率法超前校正的使用条件（6分） 4．写出绘制根轨迹的条件方程（6分） 5．试回答下列问题：（6分）（1） 进行校正的目的是什么为什么不能用改变系统开环增益的办法来实现 （2） 在什么情况下采用串联滞后校正它主要能改善系统哪方面的性能—二、综合计算题（70分）1、 （12分）画出下图所示电路的方框图（或信号流图），并求传递函数)()(12s U s U 。
2、 （12分）具有单位负反馈系统的开环传递函数为)2348242(46)(234++++=s s s s s s G 试用劳斯判据判别闭环系统的稳定性及闭环特征根的分布情况。
3、 （16分）最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如下图所示，试求： （1） 系统的开环传递函数；（2） 绘出对应的对数相频特性的大致形状； （3） 判断闭环稳定性及根的分布情况。
{四、（15分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为)3)(6()(++=s s s ks G 。
（1）绘制系统的根轨迹（∞<<k 0）；（2）求系统临界稳定的k 值与系统的闭环极点。
L1R 2R +-+_五、（15分）已知系统结构图如图所示，试求当)(1)(),(1)(t t n t t t r =⋅=时，系统的稳态误差?=ss e>《自动控制原理》试卷B （01）参考答案一、问答题略。
二、综合计算题 1、1)(1)()(2122112221112++++=s C R C R C R s C R C R s U s U 。
2、系统临界稳定，左半平面1个根，右半平面0个根，虚轴上4个根。
3、（1）)1()110(1.0)(2++=s s s s G k ；（2）图略；（3）闭环不稳定，2个右根。
自动控制原理八套习题集
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 ）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（ d ）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（ d ）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 ）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（ d ）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（c ） 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（b ） 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（b ）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 ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ d ）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。
自动控制操作与原理复习题第2套
（勤奋、求是、创新、奉献）2011～2012 学年第二学期考试试卷主考教师：__ ______学院班级__________ 姓名__________ 学号___________ 《自控原理与系统》课程试卷B参考答案及评分标准（本卷考试时间120 分钟）一、判断题（本题共10小题，每小题1分，共10分）1. 开环控制系统与闭环控制系统最大的差别在于闭环控制系统存在一条从被控量到输入端的反馈通道（√）2. 直流电动机改变电枢电压调速是恒功率调速，弱磁调速是恒转矩率调速（×）3. 调速范围是指电动机在空载情况下，电动机的最高转速和最低转速之比（×）4. 当系统的机械特性硬度相同时，理想空载转速越低静差率越小（×）5. 电流截止负反馈是一种只在调速系统主电路过电流下起负反馈调节作用的方法，用来限制主回路过电流（√）6. 在转速负反馈系统中若要使开环和闭环系统的理想空载转速相同，则闭环时给定电压比开环时给定电压相同相应地提高1+K倍（√）7. 在电枢反并联可逆系统中，当电动机正向制动时，正向晶闸管交流器的控制角α＞90度处于逆变状态(×)8. 电压负反馈调速系统调速精度要比转速负反馈调速系统好些（×）9. 通常情况下，他励直流电动机额定转速以下的转速调节，靠改变加在电枢两端的电压，而在额定转速以上的转速调节靠减弱磁通（√）10.速度电流双闭环直流调速系统，在突加负载时，调节作用主要靠电流调节器来消除转速偏差（×）二、选择题（本题共15小题，每小题1分，共15分）1. 控制系统输出量【被控量】只能受控于输入量,输出量不反送到输入端参与控制的系统称为（C）A.复合控制系统B.闭环控制系统C.开环控制系统D.反馈控制系统2. 调速系统的调速范围和静差率这两个指标（B）A.互不相关B.互相制约C.互相补充D.可以任意确定3. 电压负反馈调速系统通过稳定直流电动机电枢电压来达到稳定电动机转速的目的，其原理是电枢电压的变化与（A）A.转速的变化成正比B.转速的变化成反比C.转速的变化平方成正比4. 在直流调速系统中当电流截止负反馈参与系统调节作用时说明调速系统主电路电流（ A ）A.过大B.正常C.过小D.较小5. 晶闸管——电动机系统的主回路电流继续时，其机械特性具有（C ）A.电枢电压越高，特性硬度越软B.理想空载转速不变，特性硬度显著变软C.理想空载转速升高，特性硬度显著变软D.理想空载转速不变，特性硬度逐渐变硬6. 当输入电压相同时，积分调节器的积分时间越大，则输出电压上升斜率（A ）A.越小B.越大C.不变D.可大可小7. 在转速负反馈系统中，闭环系统的静态转速降为开环系统静态转速降的（D ）A. 2+KB. 1+KC.1/（1+2k）D. 1 / (1+k)8. 转速负反馈调速系统对检测反馈元件和给定电压给定的转速扰动（A ）补偿能力A.没有B.有 C .对前者有补偿 D.对前者无补偿对后者有9. 直流调速系统中，当负载增加以后转速下降，可通过负反馈环节的调节作用使转速有所回升，系统调节前后，电动机主电路电流将（A）A.增加B.减小C.不变D.不能确定10. 在转速负反馈直流调速系统中，当负载变化时，电动机转速也跟着变化，其原因是( B )A.整流电压的变化B.电枢回路电压降的变化C.控制角的变化D.温度的变化11. 带有电流截止负反馈的调速系统为了使电流截止负反馈参与调节后机械特征曲线下垂段更陡一些，应把负反馈取样电阻阻止选得（A）A.大一些B.小一些C.接近无穷大D.等于零12. 在电压负反馈调速系统中加入电流正反馈的作用时当负载电流增加时，晶闸管变流器输出电压（B ）从而转速降减小，系统的静特性变硬A.减少B.增加C.不变D.微减少13. 在电压负反馈调速系统中加入电流正反馈的作用时当负载电流增加时，晶闸管变流器输出电压（A）从而转速将减小，系统的静特性变硬A.减少B.增加C.不变D.微减少14. 双闭环调速系统包括电流环和速度换，其中两环之间的关系是（A）A.电流环为内环，速度换为外环B.电流环为外环，速度环为内环C.电流环为内环，速度换也为内环D.电流环为外环，速度换也为外环15. 在转速电流双闭环调速系统中，如要使主回路最大允许电流值减小，应是（C）A.转速调节器输出电压限幅值增加B.电流调节器输出电压限幅值增加C.转速调节器输出电压限幅值减小D.电流调节器输出电压限幅值减小三、画图题（本题共4小题，共33分）1.如图所示为炉温自动控制系统原理示意图。
自动控制原理2008级试卷B参考答案
08级B 卷简答一、（20分）1、简述工作原理。
系统的控制任务是保持水箱的水位高度不变。
当用水流量发生变化时，水箱的液位发生变化，当水箱的水位高于给定水位时，通过浮球、杠杆、电位器、电动机和减速器机构使阀门Q 1关小，进入水箱的水流量减少，水位降低。
反之，则实际水位升高。
通过不断调节，使水位维持在希望高度H 。
2、画出系统的原理方块图，并指明被控对象、检测元件、执行元件、被控量、给定值和干扰。
水箱是被控对象，水箱的实际水位高度是被控量，水箱的希望水位高度是给定值，浮球是检测元件，杠杆是执行元件，用水流量的变化是干扰。
3、该系统是开环还是闭环控制系统？是定值还是随动控制系统？该系统是闭环控制系统，是定值控制系统。
二、（20分）1. 根据所给出的微分方程组，写出经拉普拉斯变换得到的代数方程组；12110210022()()(),()[()()],()[()()]11()(),()(),()()()i i F s F s Fs F s f sX s sX s F s k X s X s sZs F s Y s F s X s Z s Y s f k =+=-=-⎧⎪⎨===+⎪⎩ 2. 绘制各环节或元件的方框图； 12()()(F s F s F s =+ 110()[()i F s f sX s sX =-210()[()(i F s k X s X s =- 21()(sZ s F s f =)))s21()()Y s F s k =0()()()X s Z s Y s =+ 3. 绘制出以i x 为输入，o x 为输出的系统动态结构图；4. 求出该系统的闭环传递函数。
201122122()()()()(1)(1)i f X s f s k f s k X s f s f s k s++=+++ 三、（15分）解：图 3.（a ）所示闭环系统传递函数为210()103.16 /, 0.1580.55 , 1.01 3.5100%60.4%, 7 2 0.1 n r p ddp s nss ns s s rad s t s t s e t se radωζπβπωωσζωζωΦ=++==-=====⨯=====与标准形式比较得则单位阶跃响应性能指标为斜坡响应稳态误差为23.10()110)102()2(0.50.158)0.2163.160.77 , 1.15 t t t nr p d ds s k s k t s t s ζζωπβπωωΦ=+++-⨯-===-====图（b ）所示系统闭环传递函数为（单位阶跃响应性能指标为3.5100%16.3%, 2.2220.316p sntssne t se radσζωζω=⨯=====斜坡响应稳态误差为四、（15分）解：由给出的系统开环传递函数32(1)(1)()(2)(3)56k s k sG ss s ss s s++==++++，知所求为为180度根轨迹。
2007-2008年自控期末试卷(答案)
2007—2008学年第1学期《自动控制原理》试卷专业班级姓名学号开课系室自动化系考试日期注意：答案写在背面或草稿页上均无效。
一、填空题（15分，每空0.5分）1、自动控制系统是指为了实现某种控制目的，将（被控对象）和（控制装置）按照一定的方式连接起来组成的有机整体。
2、自动控制系统的基本控制方式包括（开环控制）、（闭环控制）和（复合控制）。
3、线性连续定常系统按照输入量的变化规律不同可以划分为（恒值控制系统）、（随动控制系统）和程序控制系统。
4、自动控制系统的基本要求包括（稳定性）、（快速性）和（准确性）。
5、根据线性系统的（叠加）特性，当两个外作用同时加于系统所产生的总输出，等于各个外作用单独作用时分别产生的输出之和；为了简化研究工作，对控制系统的研究时其输入作用常取单位信号，这是利用线性系统（齐次）特性。
6、关于系统传递函数的零点和极点对输出的影响而言，（极点）决定了描述系统自由模态，（零点）只影响各模态响应所占的比重系数，因而也影响响应曲线的形状。
7、二阶系统的单位阶跃响应，其输出响应的超调量只与（阻尼比ζ）有关，而与ω）无关。
（自然振荡频率n8、控制系统的根轨迹是关于（实轴）对称的，根轨迹曲线起始于（开环极点），终止于（闭环零点）。
9、系统的幅相特性曲线，是关于（实轴）对称的，故一般只绘制ω从0变化到∞的幅相曲线；系统对数频率特性曲线的横坐标是按照（logω）的线性刻度划分的，其1个单位长度对应频率变化（10）倍。
10、常用的系统校正方式包括（串联校正）、（并联校正）和（复合校正）。
11、计算机离散控制系统的分析设计采用的主要数学模型是（Z脉冲传递函数），采样功能是由其内部的（A/D和D/A转换器）完成的；12、非线性控制系统的主要分析方法包括（线性化）、（相平面）和（描述函数法）。
二、（10分）一个控制系统结构如图，求传递函数)()(s R s C解：采用梅逊公式计算 有3个回路，111H G L -=，222H G L -=，333H G L -= 【得2分】其中，31,L L 两个回路不相交，有313131H H G G L L = 【得1分】 所有，特征式为3131332211313211)(1H H G G H G H G H G L L L L L ++++=+++-=∆ 【得2分】 前向通道只有一个，且与三个回路都相交1,13211=∆=G G G P 【得2分】 所以，传递函数为3131332211321111)()(H H G G H G H G H G G G G P s R s C ++++=∆∆= 【得3分】三、（15分）单位负反馈系统的开环传递函数为：)125.0)(11.0()(++=s s s Ks G K ，试利用劳斯判据确定使系统闭环稳定的K 的取值范围。
08初试自控真题回忆
阅卷是按步骤给分，最好把解题步骤写详细一些，就算最后结果未求出来或算错了，相应的步骤分还是能得到的。
记忆力有限，不可能记住太多原题。
其中第三、第七及第九大题是试卷上的原题，别的是类似题。
题型如下：一 、根据方框图求系统传递函数和误差传递函数。
（20分这一题难倒不难，就是很复杂，需细心求解。
） 解：1.绘制系统的信号流图如下；2计算C (s )/R (s )和E (s )/R (s )过程中，关于回路和特征式的计算是完全相同，可统一计算。
（注意互不接触回路的计算）回路 =1L ，=2L ，=3L ；特征式 =∆。
计算C (s )/R (s )：前向通路 3211G G G P =，342G G P =； 特征子式=∆1，=∆2； =)()(s R s C ； 计算E (s )/R (s )：前向通路 =1P ；=2P ； 特征子式=∆1，=∆2；=)()(s R s E 二、已知单位反馈系统的开环传递函数如下，试求静态位置误差系数p K ，静态速度误差系数v K ，静态加速度误差系数K3-16 知单位反馈系统的开环传递函数如下，试求静态位置误差系数p K ，静态速度误差系数v K ，静态加速度误差系数a K(1) )12)(11.0(50)(++=s s s G ；｛ )(lim 0s G K s p →= ｝(2) )2004()(2++=s s s Ks G ； ｛ )(lim 0s G s K s v →= ｝(3) )102()14)(12(10)(22++++=s s s s s s G 。
｛)(lim 20s G s K s a →= ｝解：(1) 50=p K ；0=v K ；0=a K ；(2) ∞=p K ；K K v 005.0=；0=a K ； (3) ∞=p K ；∞=v K ；1=a K ；三、控制系统的开环传递函数为1542^63^44^)(-+++=s s s s ks G ，试画出馈系统的根轨迹图，并指出稳定情况下K 的取值范围。
2008年试卷和答案
2008年自动控制理论研究生入学试题一． 求下图所示系统结构图的传递函数C(s)/R(s)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()1321321213121311L H s G s L H s G s L G s G s G s G s H s G s C s R s H s G s G s G s H s G s ==-=--=++-【翔高点评】此类典型的求解可根据信号流图列出各环的等式，最后利用梅森共识便可求解出答案。
二． 求下图所示系统结构图的传递函数C(s)/R(s)()R s ()1G s ()1G s ()R s C(s)G2(s)G3(s) H(s)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()12221121212121211221122112211212211212111111111211R s C s G s C s C s R s G s C s C s C s C s R s G s G s C s G s G s R s G s G s C s G s G s R s G s G s R s G s G s C s C s C s G s G s G s G s G s G s C s G s G s G s G s R s G s G s G s G s -=⎡⎤⎣⎦-=⎡⎤⎣⎦+=+=+-=+++-=+=+++-+-==++ 【翔高点评】此类根据系统结构图求传递函数C(s)/R(s)，可分为两步来去解，最后合在一起便可求解出传递函数。
三． 求下图所示具有时滞的控制系统（1） 求没有时滞时系统的上升时间tr,超调时间tp,超调量σp%和调节时间ts（2） 分析时滞对系统稳定性的影响，确定保证系统稳定时所容许的最大时滞Tmax 解：()11ses s -+τ()()()()()()()()221111111111110.52%*100%16.3%cos 2.4173.143.6230.86624480.5*153360.5*11211n ndp ds n s n s ssss s s s s s s w w e tr sw t s w t s w t s w e s s e s e s s e s s G j ππ------+Φ==++++=ζ==σ==-ζ======∆====ζ∆====ζ+Φ==++++ττττ()()()()()()()11max 120lg 10.785*0.7860.6660221.151.15g c g c e j w t w e w jw jw L wc G jw H jw w G jw H jw w t w πππππ---⎛⎫-++ ⎪==+=-∣∣=0⇒===+∠=---=--≥≤∴=τjw τ即ττ得ττ【翔高点评】此类具有时滞的控制系统的题型在最近几年的试卷中也出现过几次。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
广东工程职业技术学院 2008 -2009 学年度第1学期《自动化控制技术》期末考试试题B
一、单项选择题（每小题2分，共20分）
1.在初始条件为零时，输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比为（ ） A.微分方程 B.传递函数 C. 动态结构图 D.频率特性
2.下列性能指标中的( )为系统的稳态指标。
A.σ B.t s C. t r D.e ss
3.已知函数f (t)=t 3+e 4t ，则其拉普拉斯变换F(S)为（ ） A. S 3+e 4S
B.
4
1
1
2
4
3++S
C.
4
1
1
2
4
3-+S
D.
4
1
6
2
4
3-+S
4．系统的传递函数（ ）
A ．与输入信号有关
B ．与输出信号有关
C ．完全由系统的结构和参数决定
D ．既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关
5.已知系统开环传递函数为)1s
6.0)(1s 5.0)(1s 4.0(K
)S (G +++=，则该闭环系统的稳定状况为( )
A.稳定
B.不稳定
C.稳定边界
D.稳定状态无法确定 6.综合考虑系统的平稳性和快速性，最佳阻尼比一般取值为（ ） A.1 B.1.707 C.0.707 D.1.414 7.系统特征方程为 0642)(2
3
=+++=s s s s D ，则系统（ ） A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.型别1=v
8．传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ ）
A. 输入信号 B ．初始条件 C ．系统的结构参数 D ．输入信号和初始条件
9. 如果系统在开环状态下是稳定的，闭环系统稳定的充要条件是它的开环幅相频率特性曲线不包围（ ）点
A ．(0+j0)
B ．（-1,j0）
C ．(j0,1)
D ．(-1,j1) 10．设系统的传递函数为G （S ）＝
1
5251
2
++s s ，则系统的阻尼比为（ ） A ．21 B ．1 C ．51 D ．25
1
二、填空题（每小题1分，共10分）
1.对自动控制系统的性能指标的要求主要是：一____(1)____、二____(2)____、三____(3)____。
2.典型输入信号的拉氏式为：L ［1(t)］=___(4)____。
4.如果系统在开环状态下是稳定的，闭环系统稳定的充要条件是它的开环幅相频率特性曲线不包围__(5)__点。
5.频率特性法是一种___(6)___分析法。
6.控制系统的数学模型有多种，常用的有____(7)____、___(8)____、___(9)___等。
7.若某系统的阶跃输入作用r(t)=1(t)时，系统的零初始条件下的输出响应为c(t)=1- e -2t + e -t ，则系统的传递函数为____(10)____。
三、计算题（共70分）
1、已知系统结构如图1所示，求传递函数)()
(S R S C 。
（10分）
R(S)
C(S)
图1
2. 已知系统特征方程为025103234=++++s s s s 。
试用劳斯判据确定系统的稳定性。
（10分） 3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ()(0.11)(0.21)
K
G S s s s =
++，试求使系统稳定的K 值。
（15
分）
4. 已知系统的单位阶跃响应为c(t)=1+0.2e -60t -1.2e -10t ，试求： （1）系统的闭环传递函数。
（8分） （2）系统的阻尼比ζ和无阻尼自然振荡频率
ω
n。
（5分）
5. 已知系统结构如图2所示，试问τ取值多少时系统才能稳定？（12分）
R(S) C(S)
图2
6. 设系统的奈奎斯特曲线如图3所示，其中p 为 s 的右半平面上开环根的个数，v 为开环积分环节 的个数，试判别系统的稳定性。
（10分）
广东工程职业技术学院2008 -2009 学年度第1学期《自动化控制技术》期末考试试题B
（答题纸）
班别：姓名：学号：成绩：
一、单项选择题（每小题2分，共20分）
1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10、
二、填空题（每空1分，共10分）
(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、
(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、
三、计算题（共70分）。