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01222

3

4

s 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。

《自动控制原理与系统》期末试卷B

一、填空题（每空2分，共30分）

1.自动控制系统是由和组成，能够实现自动控制任务的功能。

2.自动控制装置一般由三部分组成，分别为、

和。

3.对控制系统的基本要求包括、和。

4.建立系统数学模型的方法通常有和。

5.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）

1.什么是负反馈控制原理

2.什么是系统的稳定性

三、判断题（每题1分，共10分）

1.（）线性系统稳定的充要条件是系统的特征根均具有实部。

2.（）系统的稳定性不仅与系统自身结构参数有关，而且还与初始条件和外作用大小有关。

3.（）稳态误差是系统的稳态性能指标，是系统控制精度的度量。

4.（）稳态误差只与系统自身的结构参数有关，而与外作用的大小、形式和作

用点无关。

5.（ ）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。

6.（ ）系统的给定值（参考输入）为恒定的常数，这种控制系统称为定值控制系统。

7.（ ）所有系统均满足齐次性、可加性。

8.（ ）系统开环频率特性的几何表示方法有对数频率特性曲线和伯德图。 9.（ ）对于一个确定的系统，它的微分方程是唯一的，所以其传递函数也是唯一的。

10.（ ）“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。

四、计算题（每题12分，共36分）

1. 试求取下图所示无源电路的传递函数)(s U /)(s U i 。

2.利用结构图的等效变换，求取下图所示系统的传递函数)(/)(s R s C

3. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为)

258()(2

s s s k

s G ，试根据下述要求确定k

的取值范围：（1）使闭环系统稳定；（2）当t t r 2)( 时，其稳态误差5.0)( t e ssr 。

五、画图题（共16分）

.某系统的开环传递函数为800

()(4)(20)

G s s s s ，试绘制系统的开环对数频率特性曲线。

《自动控制原理与系统》期末试卷B 答案

一、填空题（每空2分，共30分）

1.控制装置，被控对象

2自动检测装置，自动调节装置，执行装置 3.稳定性，快速性，准确性 4.解析法，实验法

5. 比例k s G )(，积分)(1)(s k s s G 或 ，惯性1

1

)( Ts s G ，比例微分s s G 1)(，

振荡2

2

2

222121

)(n

n n w s w s w Ts s T s G （或延迟s e s G )(，理想微分s s G )(）

二、简答题（每题4分，共8分）

1.将系统输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利用所得的偏差信号进行控制，使偏差减小或消除。

2. 设系统处于某种平衡状态，在扰动作用下偏离了原来的平衡状态，当扰动消除后（经过足够长的时间），系统能回到原来的平衡状态，则称系统稳定；否则系统不稳定。

三、判断题（每题1分，共10分）

1.×

2.×

3.√

4.×

5.√

6.√

7.×

8.×

9.√ 10.×

四、计算题（每题12分，共36分）

1.

2.

)

()()()()()()()()()(1)

()()()

()()()()(1)()()()(1)(1)()(1)()

()()(1)

()

()

(331133221132131233321113332111s H s G s H s G s H s G s H s G s H s G s G s G s G s G s G s H s H s G s G s G s H s G s G s H s G s G s G s H s G s G s R s C

3.

解：系统的特征方程为