西南交大网络教育学院《自动控制原理A》第12345次作业

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19秋学期西交《自动控制理论》在线作业满分答案

19秋西交《自动控制理论》在线作业
试卷总分:100 得分:100
1.关于线性系统稳态误差,正确的说法是:( )
[A、]一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差
[B、]增大系统开环增益K可以减小稳态误差
[C、]增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性
参考选择是:C
2.适合应用传递函数描述的系统是 ( )
[A、]单输入，单输出的线性定常系统
[B、]单输入，单输出的线性时变系统
[C、]单输入，单输出的定常系统
[D、]非线性系统
参考选择是:A
3.若某负反馈控制系统的开环传递函数为5/[s(s+5)] ,则该系统的闭环特征方程为 ( )
[A、]s(s+1)=0
[B、]s(s+1)+5=0
[C、]s(s+1)+1=0
[D、]与是否为单位反馈系统有关
参考选择是:B
4.与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( )进行直接或间接的测量,通过反馈环节去影响控制信号。

[A、]输入量
[B、]输出量
[C、]扰动量
[D、]设定量
参考选择是:B
5.非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为 ( )
[A、]E(s)=R(S)G(S)
[B、]E(S)=R(S)G(S)H(S)
[C、]E(S)=R(S)G(S)-H(S)
[D、]E(S)=R(S)-G(S)H(S)
参考选择是:D
6.闭环零点影响系统的 ( )
[A、]稳定性
[B、]稳态误差
[C、]调节时间
[D、]超调量。

XXX]21春《自动控制原理》在线作业1-答案

XXX]21春《自动控制原理》在线作业1-答案阅读提示：本材料为XXX21春课程辅导资料，仅做参考研究使用。

一、单选题(共10道试题,共50分)第1题，()又称为参考输入。

A项】给定值B项】被控量C项】反馈通道D项】前向通道提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:A第2题，用()建立模型时，是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数，从理论上推导出系统的数学模型。

A项】数学法B项】差分法C项】演绎法D项】归纳法提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:C第3题，电枢控制的直流电动机属于()。

【A项】一阶系统B项】二阶系统C项】三阶系统D项】四阶系统提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成问题标准选项是:C第4题，()是经典控制理论中最基本也是最重要的概念。

【A项】传递函数B项】频率法C项】根轨迹法D项】微分方程提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成问题标准选项是:A第5题，测速发机电属于()。

A项】比例环节B项】惯性环节C项】积分环节D项】振荡环节提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:A第6题，判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括()。

【A项】劳斯判据法B项】奈奎斯特判据法C项】XXX第二方法D项】信号流图法提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:D第7题，下列哪种输入信号属于斜坡函数()。

【A项】突然转换B项】突然合闸C项】负荷突变D项】数控机床加工斜面的进给指令提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成问题标准选项是:D第8题，当二阶系统为()响应时，系统的特征根为共轭虚根。

【A项】欠阻尼B项】过阻尼C项】无阻尼D项】临界阻尼提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:C第9题，高阶系统找到一对()就可近似地当作二阶系统来分析。

【A项】主导零点B项】主导顶点C项】共轭复数主导极点D项】共轭实数主导极点提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:C第10题，若系统劳斯阵列表的第k行所有系数()，则系统要么不稳定，要么处于临界稳定状态。

自动控制原理教学大纲-西南交通大学

《自动控制原理》教学大纲课程名称：自动控制原理Automatic Control Theory课程学科类别：工学电气信息类学时与学分：64/4先修课程：高等数学、复变函数、积分变换、大学物理、电路分析、信号与系统、模拟电子技术等课程教学目标：1. 系统地掌握基于经典控制理论进行控制系统分析和设计的基本原理与基本方法，理解经典控制理论的基本思想；2. 能够应用经典控制理论进行控制系统的分析与设计；3. 能够应用MATLAB等软件工具和实验装置进行控制系统的仿真分析及设计。

适用学科专业：电气工程及其自动化，电子信息工程教学手段与方法：课堂面授、实验教学基本教学内容与学时安排：一、理论教学内容（56学时）：1．绪论（2学时）控制理论和技术的发展历史以及自动控制系统的一些基本概念。

2．控制系统的数学模型（6学时）控制系统的输入/输出模型（微分方程、传递函数、频率特性）；非线性数学模型的线性化；控制系统的框图模型；控制系统的状态空间模型；输入/输出模型与状态空间模型之间的转换。

3．控制系统的时域分析（7学时）控制系统的动态特性分析（一阶系统的响应；典型无零点二阶系统的响应及性能指标；具有零点的二阶系统的响应；高阶系统的响应）；控制系统的稳定性分析；控制系统的稳态特性分析。

4．控制系统的复数域分析（8学时）根轨迹法的基本概念；根轨迹的绘制规则及根轨迹的绘制。

5．控制系统的频域分析（10学时）频率响应法的基本概念；频率特性图的绘制；奈奎斯特稳定判据；稳定裕量。

6．控制系统的设计和校正（15学时）线性控制系统设计和校正的基本概念；常用校正环节及其特性；基于频率法的串联校正（超前、滞后、滞后-超前）；基于根轨迹法的串联校正（超前、滞后、滞后-超前）。

7．非线性控制系统分析（8学时）描述函数法；非线性控制系统的描述函数分析；相平面法；非线性控制系统的相平面分析。

二、实验教学内容（8学时）：实验一典型环节的模拟研究；实验二瞬态响应和稳定性实验三线性控制系统根轨迹分析实验四线性控制系统的频率特性测试实验五频域法串联超前校正实验六频域法串联滞后校正实验七非线性控制系统实验八模拟直流电机闭环调速实验（综合实验）教材及教学参考书1．现代控制系统(第八版). Richard C. Dorf, Robert H. Bishop,谢红卫等译.高等教育出版社, 2001.2．Modern Control Systems(Ninth Edition) (英文影印版). 科学出版社2002.3．自动控制原理（上下册）. 黄家英. 高等教育出版社, 20034．自动控制原理（上下册）. 吴麒. 清华大学出版社,5．自动控制理论新编教程. 张汉全等. 西南交通大学出版社,考核方式考试；作业；课程报告及实验成绩撰稿人：金炜东审核：胡鹏飞。

1906批次西南大学自动控制原理【1038】大作业答案

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别：网教专业：电气工程及其自动化2019年6月
课程名称【编号】：自动控制原理【1038】A卷
大作业满分：100分
一、名词解释（共3题，选作2题，每题15分，共30分）
1.什么是反馈，负反馈和正反馈?
2.什么是学模型，静态数学模型，动态数学模型？
3.什么是偶极子，闭环主导极点和主导极点分析法？
二、简答题（共2题，每题15分，共30分）
1.简述根轨迹绘制的八个基本法则？
2.概略开环幅相曲线应该反映开环频率特性的哪些要素？
三、计算题（共2题，每题20分，共40分）
1.一阶系统如图所示，当时。若系统误差范围5%时，试求系统单位阶跃响应的调节时间 ,如果要求ts=0.1s，试问系统的反馈系数应如何调整？
一阶系统结构图
2.设闭环系统特征方程如下：，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并确定正实部根的数目。
一、名词解释（共3题，选作2题，每题15分，共30分）
1.什么是反馈，负反馈和正反馈?
答：反馈:把取出的输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程，称为反馈。
负反馈：若反馈的信号是与输入信号相减，使产生的偏差越来越小，从而削弱控制作用，则称为负反馈。
正反馈：是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，可以促进或加强控制部分的活动。
2.什么是数学模型，静态数学模型，动态数学模型？
答：数学模型：用数学的方法描述出对象输入量与输出量之间的关系。静态数学模型描述的是对象在静态时的输入量与输出量之间的关系，动态数学模型描述的是对象在输入量改变以后输出量的变化情况。
一阶系统结构图
2.设闭环系统特征方程如下：，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并确定正实部根的数目。

自动控制原理A及答案

注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。

东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（A ）一、填空题（每空 1 分，共20分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。

2、复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。

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、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。

5、根轨迹起始于，终止于。

6、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为7、在水箱水温控制系统中，受控对象为，被控量为。

8、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。

9、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。

判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用；在频域分析中采用。

10、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的与之比。

11、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为二、选择题（每题 2 分，共30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。

西南交大网络教育学院《高电压技术》第1~4次作业

《高电压技术》第1~4次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1. 国际电工委员会（IEC）和我国国家标准规定，标准雷电冲击电压波为：________。

(A) 1.2/50μs(B) 1.2/2～5μs(C) 100/2500μs(D) 500/2500μs正确答案：A解答参考：2. 流注理论未考虑的现象。

(A) 碰撞电离(B) 表面电离(C) 光电离(D) 空间电荷对电场的影响正确答案：B解答参考：3. 稍不均匀电场中不可能存在稳定的电晕放电，一旦出现局部放电，即导致整个气隙的击穿，它的冲击系数。

(A) 远大于1(B) 约等于1(C) 远小于1(D) 不确定正确答案：B解答参考：4. 任何电介质都不同程度地具有一定的导电性能，表征电介质导电性能的主要物理量是。

(A) 介电常数(B) 电导率(C) 介质损耗(D) 击穿电场强度正确答案：B解答参考：5. 局部放电的监测方法中，不属于非电监测方法的是。

(A) 噪声检测法(B) 介质损耗法(C) 光检测法(D) 化学分析法正确答案：B解答参考：6. 随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将。

(A) 不变(B) 增大(C) 减小(D) 可能增大也可能减小正确答案：A解答参考：7. 波在线路上传播，当末端短路（接地）时，以下关于反射描述正确的是。

(A) 电流为0，电压增大一倍(B) 电压为0，电流增大一倍(C) 电流不变，电压增大一倍(D) 电压不变，电流增大一倍正确答案：B解答参考：8. 220kV输电线路应有的耐雷水平是_________。

(A) 20～30kA(B) 30～60kA(C) 40～75kA(D) 75～110kA你选择的答案： D [正确]正确答案：D解答参考：9. 以下属于操作过电压的是_________。

(A) 工频电压升高(B) 断续电弧接地过电压(C) 变电所侵入波过电压(D) 铁磁谐振过电压你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：10. 空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为_________。

夏超英自动控制原理12345章答案

自动控制原理习题详解（上册夏超英主编科学出版社）第一章习题解答1-1什么是开环控制系统？什么是闭环控制系统？比较开环控制系统和闭环控制系统的不同，说明各自的优缺点。

答：在开环控制系统中，信号从控制器到执行机构再到被控对象单方向传递，输出量不对控制作用产生影响。

开环控制系统结构简单，成本低，但无法克服被控对象变化和扰动对输出的影响。

在闭环控制系统中，被控对象的输出反方向被引到控制系统的输入端，信号沿前向通路和反馈通路闭路传输，控制量不仅与参考输入有关，还与输出有关，即根据参考输入和系统输出之间的偏差进行控制。

闭环控制系统需要对输出量进行测量，存在稳定性设计问题，较开环控制系统复杂，但可以有效地克服被控对象变化和扰动对输出的影响。

1-2日常生活中反馈无处不在。

人的眼、耳、鼻和各种感觉、触觉器官都是起反馈作用的器官。

试以驾车行驶和伸手取物过程为例，说明人的眼、脑在其中所起的反馈和控制作用。

答：在驾车行驶和伸手取物过程的过程中，人眼和人脑的作用分别如同控制系统中的测量反馈装置和控制器。

在车辆在行驶过程中，司机需要观察道路和行人情况的变化，经大脑处理后，不断对驾驶动作进行调整，才能安全地到达目的地。

同样，人在取物的过程中，需要根据观察到的人手和所取物体间相对位置的变化，调整手的动作姿势，最终拿到物体。

可以想象蒙上双眼取物的困难程度，即使物体的方位已知。

1-3 水箱水位控制系统的原理图如图1-12所示，图中浮子杠杆机构的设计使得水位达到设定高度时，电位器中间抽头的电压输出为零。

描述图1-12所示水位调节系统的工作原理，指出系统中的被控对象、输出量、执行机构、测量装置、给定装置等。

出水进水阀门进水2Q图1-12 水箱水位控制系统原理图答：当实际水位和设定水位不相等时，电位器滑动端的电压不为零，假设实际水位比设定水位低，则电位器滑动端的电压大于零，误差信号大于零（0e >），经功率放大器放大后驱动电动机M 旋转，使进水阀门开度加大，当进水量大于出水量时（12Q Q >），水位开始上升，误差信号逐渐减小，直至实际水位与设定水位相等时，误差信号等于零，电机停止转动，此时，因为阀门开度仍较大，进水量大于出水量，水位会继续上升，导致实际水位比设定水位高，误差信号小于零，使电机反方向旋转，减小进水阀开度。

自动控制原理第二章作业

西南交通大学电气工程学院
课程名称：自动控制原理
指导教师：赵舵课程时间：2011 作业编号：No.2
课程编号：324398
作业发布时间：2011.03.17 作业提交时间：2011.03.24
注意：1、请在作业本封面注明姓名、学号、专业、班级； 2、请在每次提交作业的首页注明完成作业所需的时间；题目： 1、系统方框图如图所示，计算传递函数 T(s)=Y(s)/R(s)；
Hale Waihona Puke 系统的状态空间模型。8、（选作）在教务网下载 Cruise Control 系统的 Maltab 模型，运行 Cruise Control
系统的四类仿真模型，并尝试观察并简述开环和闭环控制系统的区别及其特点。对于第四类模型，尝试将系统原有的比例—积分（PI）控制器更换为比例控制器，调节比例环节系数大小，观察系统输出。
4、假设以下两个系统的状态微分方程分别为：
1 0 0 0 1 4 0 x x 0 1 x 0 u , (2) (1) 3 8 14 7 2 y 20 y 1 0 0x 1 1 0 3 0 x 0 u , 1 10 1 30 10x
2 、假设如图所示运算放大器是理想的，各个参数取值为 C=1F,R1=167k,R2=240k,R3=1k, R4=100k ，试计算运算放大器电路的传递函数 G(s)=Vo(s)/V(s)；
3、系统方框图如下图所示，如果输入 R(s)=0，请确定 D(s)作用下系统闭环传递函数 T ( s) Y ( s ) / D( s ) ；
0 5 1 x x u, 0 0 0

自控西南交大汪晓宁版《自动控制原理》原理AI期中试卷答案081106

（要加上保证系统稳定的K值范围的限制，即）。
（20分）
五、已知单位反馈系统的开环传递函数为，试用劳斯判据确定满足系统稳定的值范围；并概略绘制系统的根轨迹图，用根轨迹法确定系统由过阻尼状态进入欠阻尼状态的值（要求解题过程）。
解：（1）因为特征方程
列劳斯表s3120
s212K
s1 0
s0K
欲保证系统稳定，则，解之，
故
所以
而
故有
即传递函数
（2）当初始条件为零时，微分方程为
（3）频率特性为
（4）设状态变量为，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出信号为，则
写成矩阵形式，则状态空间模型为
（10分）
二、试利用梅荪公式确定下面系统的传递函数。
解：前向通路：
系统的
根据梅逊公式，系统的传递函数为
（20分）
三、已知系统的状态空间模型如下
系统的初始状态为，
西南交通大学2008－2009学年第(Ⅰ)学期期中考试答案
课程代码3143387课程名称自动控制原理AI考试时间90分钟
题号
一
二
三
四
五
六
总成绩
得分
阅卷教师签字
（20分）
一、某电网络如图所示，为输入信号，为输出信号，试分别确定系统：
①传递函数；
②微分方程；
③频率特性；
④状态空间模型。
解（1）因为
解:对一个控制系统进行分析与评价，应从三方面考虑，即
1）系统的稳定性，即系统本身固有的自然响应随时间的推移能够衰减到零的特性，当系统闭环极点都位于s平面的左半开平面时系统稳定。
2）系统的动态特性，即系统从一个运动状态到另一个运动状态的过程中，所表现的暂态特性，具体表现在系统的平稳性与快速性，指标分别有超调量、调整时间、峰值时间及上升时间等。

西南交通大学网络教育学院《模拟电子技术A》4次作业答案

模拟电子技术A第1次作业
四、主观题(共5道小题)
11.电路如图所示，，求输出电压uo与输入电压uI之间关系的表达式。
参考答案：
12.电路如图所示，试分析当时，哪些二极管导通？当时，哪些二极管导通？（写出分析过程并设二极管正向压降为0.7V）。
参考答案：
当时，二极管D2，D3，D4外加正向电压而导通，a点电位2.1 V，二极管D1外加反向电压而截止。
的读数为
13.电路如图 1所示，晶体管T 的输出特性如图2 所示，已知 =20V，，晶体管工作在Q 点时的 =200 ，要求：
(1) 试计算偏置电阻RB，此时的电流放大系数，晶体管的集射极电压降UCE。（设UCE=0.6V）;
参考答案：
15.
电路如图所示，求输出电压uo与输入电压uI之间运算关系的表达式。
参考答案：
要点： (1)
将i2，i3，i4 代入式 (1)得
故
16.
电路如图所示，各电阻阻值如图中所示，输入电压，试求：输出电压 uo1、uo2、uo值各为多少？
(3) 开关、均闭合时，直流电流表的读数。 (设电流表内阻为零，电压表内阻为无穷大 )。
参考答案：
(1)开关闭合、断开时 : 的读数为零。
(2) 开关断开、闭合时，
的读数为
(3)开关、均闭合时，
要点(1) ,
因此
整理后得：

自动控制原理习题集

图 1-9
晶体管稳压电路方框图
5
第二章控制系统的数学模型
2-1a 试证明图 2-1(a)所示电气网络与图 2-1(b)所示的机械系统具有相同的传递函数。
（a）
图 2-1
（b）
解：对于图（a）所示的电气网络，其传递函数 U c ( s) / U i ( s) ，可以求得为
U c ( s) U r ( s)
图 1-2 冰箱制冷系统方框图
1-2a 图 1-3 为液位控制系统的示意图，试说明其工作原理并绘制系统的方框图。说明液位控制系统是一典型的过程控制系统。控制的任务是：在各种扰动的作用下尽可能保持液面高度在期望的位置上。故它属于恒值调节系统。现以水位控制系统为例分析如下。解分析图 1-3 可以看到：被控量为水位高度 h（而不是水流量 Q2 或进水流量 Q1）；受控对象为水箱；使水位发生变化的主要原因是用水流量 Q2，故它为系统的负载扰图 1-3 液位控制系统示意图动；而进水流量 Q1 是用以补偿用水流量的改变，使水箱的水位保持在期望的位置上的控制作用；控制进水流量的使由电动机驱动的阀门 V1，故电动机-减速器-阀门 V1 一起构成系统的执行机构；而电动机的供电电压 ud 取决于电位器动触点与接零点之间的电位差，若
U c (s) z 2 R2 R2 R cs 1 1 1 1 U r ( s ) z1 R1 / R2 // R1 * R1 cs cs 1 R1 cs
图 2-2（b）示的有源网络传递函数 Uc(s)/Ur(s)可以求得为，
1 * R2 cs 1 1 // R2 R2 U c ( s) cs R /R cs 2 1 U r ( s) R1 R1 R2 cs 1

西南交大网络教育新生导航考试答案

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：作业题均为不定项选择题。

有1个或多个正确答案一、不定项选择题(有不定个选项正确，共30道小题)1. 以下关于学籍的描述，哪些是正确的？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 学籍是一个学生属于某一所学校的一种法律上的身份和资格(B) 要取得学生的身份，首先要取得学籍(C) 学生必须在学校规定的时间内持录取通知书到学校办理入学手续方可取得学籍(D) 学校将按规定对新生进行复查，复查合格者方可取得学籍正确答案：A B C D解答参考：学籍是一个学生属于某一所学校的一种法律上的身份和资格，取得学生身份首先要取得学籍。

教育部第21号部长令发布的《普通高等学校学生管理规定》规定，按国家招生规定录取的新生，持录取通知书按学校有关要求和规定的期限到校办理入学手续，学校在三个月内按照国家招生规定对其进行复查。

复查合格者，予以注册，取得学籍。

因此，教育部明确从2006年开始实行学生学籍电子注册。

3. 哪些学历证书需要进行电子注册？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 毕业证书(B) 学位证书(C) 结业证书(D) 肄业证书正确答案：A B C解答参考：毕业证书、结业证书都需要进行电子注册。

而从2008年起，学位证书也需要进行电子注册的，这一点在2007年9月版的教材中没有明确，我会在下一版的教材中修改。

4. 我校网络教育学历证书是否参加电子注册？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 参加(B) 不参加(C)(D)正确答案：A解答参考：我校是经国家教育部批准正式开展现代远程教育试点的高校之一，因此我校网络教育的本、专科毕业证书和结业证书均须参加教育部组织的高等教育学历证书电子注册。

2023年西安交通大学课程考试自动控制理论作业考核试题

西安交通大学2 0239月课程考试《自动控制理论》作业考核试题一、多选题（共1 3道试题，共39分。

）1.下列哪些可以是系统的数学模型（）。

A.微分方程传递函数B.频率特性D.差分方程对的答案：2.有关系统校正，对的的说法有（）。

A.所谓校正，是指在系统中增长新的环节或改变某此参数B.相位超前校正可以提高系统的响应速度C.PID校正器可以有效地改善系统的瞬态性能，同时提高系统的稳定性D .顺馈校正重要是减少系统的误差，对系统的稳定性影响不大E .增大系统的增益,也许减少系统的相对稳定性对的答案：3.属于代数稳定性判据的有（）。

A.奈奎斯特判据B.波德判据C.胡尔维兹判据D.劳斯判据对的答案:D.开环增益K对的答案：24.欲改善系统动性能，一般采用（）oA.增长附加零点B.增长附加极点C.同时增长附加零点，极点D. A,B,C均不行而用其它方法对的答案：西安交通大学20239月课程考试《自动控制理论》作业考核试题三、判断题（共13道试题，共13分。

）1.最小相位系统一定是稳定系统，稳定系统一定是最小相位系统。

A.错误B.对的对的答案:2.若分支点由方框后面移到其前面，则必须在分支路上串入具有相同传递函数的方框。

A.错误B.对的对的答案:3.反馈校正属于并联校正，顺馈校正属于串联校正。

A.错误B.对的对的答案:4.当系统不满足性能指标时，通过串联校正方法一定能达成规定。

A.错误B.对的对的答案：5.对于最小相位系统，当3 c < 3g时，则闭环系统稳定。

A.错误B.对的对的答案：6.系统的稳态误差趋广8,说明系统是不稳定的。

A.错误B.对的对的答案：7. 根轨迹法是由尹文斯(W.R. Evans)于194 8年提出的一种求解闭环特性方程根的简便图解方法。

A.错误B.对的对的答案：8.复平面上的所有零、极点是共规的，它们到实轴上根轨迹的矢量辐角之和为零。

A.错误B.对的对的答案：9. 一个线性系统稳定与否取决于输入信号的形式及系统自身的结构和参数。

西南交大自动控制原理作业第一章解答

自动控制原理第1章作业解答1.下图是电加热炉温度自动控制系统原理图，试（1）分析系统的工作原理。

（2）画出系统的方框图。

（3）指明控制器、执行机构和测量机构(传感器)是什么。

解答：(1)系统的工作原理当电炉温度低于设定值时，热电偶输出电压减小，偏差信号大于0，经电压放大、功率放大后驱动电机正向转动，经减速器调整自耦变压器的触点位置，提高加热器的供电电压，使炉温升高。

当炉温达到设定值时，反馈电压等于给定电压，电机停止转动，维持炉温为设定值。

反之亦然。

(2)系统的方框图(3)控制器：电压放大器、功率放大器执行机构：电动机、减速器、调压器测量机构（传感器）：热电偶2．下列各式是描述系统的微分方程，其中()r t 为输入变量，()y t 为输出变量，判断哪些是线性定常系统或线性时变系统，哪些是非线性系统，说明理由。

（1）()()()()22272()d y t dy t dr t y t r t dt dt dt++=+ 解：由上式可见系统满足叠加原理（可加性和齐次性），故该系统为线性系统。

又描述系统运动的微分方程其系数均为常数，故该系统为线性定常系统。

（2）()()()2222()d y t dy t y t dt dt++=解：系统不满足叠加原理，故该系统为非线性系统。

()()()1122 =+r t k r t k r t 当时，()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()11221122121122221122112222211221122112222+=2+=2+2=2727++=27+dr t r t dt d k r t k r t k r t k r t dt dr t dr t k r t k r t dt dt d y t dy t d y t dy t k y t k y t dt dt dt dt d k y t k y t d k y t k y t k y t k y t dt dt +⎡⎤⎣⎦+⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎡⎤++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤+++++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦++⎡()()()2227 d y t dy t y t dt dt⎤⎣⎦=++()() =r t kr t 当时，()()()()()()2222222()2()d y t dy t y t dt dt d y t dy t y t dt dt =⎤=++⎥⎦≠++（3）()()()()2dy t dr t t y t r t dt dt+=+ 解：由上式可见系统满足叠加原理，由于微分方程含有随时间变化的系数，故该系统为线性时变系统。

西工大、西交大自动控制原理答案

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第一章
湿度测量装置
输入谷物浓度输出谷物浓度
调节器
给定湿度
阀门
传送装置
湿度测量装置
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第一章
▪ 1-10：
▪ 提示：以叠加性和均匀性来判定是否是线性系
统：以系数是否与自变量有关判定是否定常系
统。
▪
解：1：
阻、电容、电感。流过这三种阻抗元件的电
流i与电压u的关系是
▪ 电阻： u Ri ；
▪ 电容： du 1 i ；
▪
dt C
▪ 电感：u L di
。
dt
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▪
对以上各等式两边作拉氏变换（零初始
条件），得：
▪
电阻：
▪
U(s)=RI(s)
▪ 可见电阻R的复阻抗仍为R。
动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同
时，和大门连在一起的电刷也向上移动，使得偏差电压
逐渐减小，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转
动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电
动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开
闭自动控制。系统方框图如所示。
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第一章
解：被控对象：仓库大门。被控量：大门的实际位置。给定量：开关位置。比较元件：电桥电路。放大元件：放大器。执行元件：伺服电动机。
▪ 系统工作原理：
当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际
位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱
第二章
▪ 2-11： ▪ 解:对（1）式取拉氏变换得：
G
s
C E
s s

西南交大网络教育学院《自动控制原理A》作业

自动控制原理第1次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 自动控制的基本控制方式包括: [不选全或者选错，不算完成](A) 开环控制(B) 闭环控制(C) 复合控制(D) 手动控制你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C解答参考：2. 以下不属于闭环控制系统的特点是: [不选全或者选错，不算完成](A) 采用了反馈(B) 系统的响应对扰动不敏感(C) 构造简单(D) 存在稳定性问题你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：3. 闭环控制系统中，测量元件的输入信号是该控制系统的：[不选全或者选错，不算完成](A) 输入信号(B) 输出信号(C) 偏差信号(D) 反馈信号你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：4. 自动控制系统按输入特征分类，可分为: [不选全或者选错，不算完成](A) 恒值系统和随动系统(B) 线性系统和非线性系统(C) 连续系统和离散系统(D) 单输入单输出系统和多输入多输出系统你选择的答案： A [正确]正确答案：A解答参考：二、主观题(共4道小题)5. 对控制系统的基本要求主要包括稳、准、和快。

6. 自动控制系统的偏差是指系统的输入信号和反馈信号的差值。

7. 简述反馈控制系统的工作原理。

反馈控制系统的工作原理是：反馈控制系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相比较得到偏差信号。

偏差信号经过控制器产生控制作用，控制作用使得偏差减少或消除，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。

8.直流电动机转速控制系统如下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、控制器、执行机构、测量元件以及该系统采用何种控制方式？工作原理：输入端输入期望的转台速度（实际上是设置一定的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相比较。

西南交大网络教育学院《自动操纵原理A》第12345次作业

自动操纵原理第1次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 自动操纵的大体操纵方式包括: [不选全或选错，不算完成](A) 开环操纵(B) 闭环操纵(C) 复合操纵(D) 手动操纵你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C解答参考：2. 以下不属于闭环操纵系统的特点是: [不选全或选错，不算完成](A) 采纳了反馈(B) 系统的响应付扰动不灵敏(C) 构造简单(D) 存在稳固性问题你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：3. 闭环操纵系统中，测量元件的输入信号是该操纵系统的：[不选全或选错，不算完成](A) 输入信号(B) 输出信号(C) 误差信号(D) 反馈信号你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：4. 自动操纵系统按输入特点分类，可分为: [不选全或选错，不算完成](A) 恒值系统和随动系统(B) 线性系统和非线性系统(C) 持续系统和离散系统(D) 单输入单输出系统和多输入多输出系统你选择的答案： A [正确]正确答案：A解答参考：二、主观题(共4道小题)5. 对操纵系统的大体要求要紧包括稳、准、和快。

6. 自动操纵系统的误差是指系统的输入信号和反馈信号的差值。

7. 简述反馈操纵系统的工作原理。

反馈操纵系统的工作原理是：反馈操纵系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相较较取得误差信号。

误差信号通过操纵器产生操纵作用，操纵作用使得误差减少或排除，保证系统的输出量按给定输入的要求转变。

8.直流电动机转速操纵系统如以下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、操纵器、执行机构、测量元件和该系统采纳何种操纵方式？工作原理：输入端输入期望的转台速度（事实上是设置必然的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相较较。

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6. 自动控制系统的偏差是指系统的输入信号和反馈信号的差值。

7. 简述反馈控制系统的工作原理。

反馈控制系统的工作原理是：反馈控制系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相比较得到偏差信号。

偏差信号经过控制器产生控制作用，控制作用使得偏差减少或消除，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。

若存在偏差电压，则该电压经直流放大器放大后，送入直流电机中，使直流电机控制转台的速度朝偏差减小的方向变化，从而使转台速度尽快恢复到期望值。

输入量：转台期望的转速输出量：转台实际的转速测量元件：转速计控制器：直流放大器执行机构：直流电机被控对象：转台该转台速度控制系统采用了反馈(闭环)控制方式。

本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 在经典控制理论中，常用的数学模型包括：[不选全或者选错，不算完成](A) 微分方程(B) 传递函数(C) 结构图(D) 频率特性函数你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C D解答参考：2. 下列对传递函数描述正确的是：[不选全或者选错，不算完成](A) 它是频率域中的数学模型，包含了系统有关动态性能的信息。

(B) 它是在零初始条件下得到的。

(D) 物理结构不同的系统，可能有相同的传递函数。

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C D解答参考：3. 在经典控制理论中，采用的频域数学模型为：[不选全或者选错，不算完成](A) 微分方程(B) 传递函数(C) 结构图(D) 频率特性函数你选择的答案： D [正确]正确答案：D解答参考：4. 控制系统的传递函数取决于：[不选全或者选错，不算完成](A) 输入信号(B) 输出信号(C) 系统的结构和参数(D) 扰动信号你选择的答案： C [正确]正确答案：C解答参考：二、主观题(共5道小题)5. 线性定常系统的传递函数定义为：在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

6. 若某反馈控制系统前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其开环传递函数为 G(s)H(s) 。

7. 系统的方框图如下图所示，计算传递函数Y(s)/R(s)。

8. 假设下图中所示的运算放大器是理想的，各个参数取值为C=1F，R1=167kΩ，R2=240kΩ，R3=1kΩ，R4=100kΩ，试计算运算放大器电路的传递函数G(s)=V o(s)/V(s)。

9. 假设以下两个系统的传递函数分别为：试写出上述系统的微分方程（初始条件为零）。

本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 根据系统结构和参数选择情况，系统动态过程可以表现为：[不选全或者选错，不算完成](A) 衰减(B) 发散(C) 等幅振荡(D) 保持你选择的答案： A B C [正确]正确答案：A B C解答参考：2. 可以降低系统稳态误差的方法有：[不选全或者选错，不算完成](A) 增大系统开环总增益(B) 增加系统前向通路中积分环节的个数(C) 降低系统开环总增益(D) 减少系统前向通路中积分环节的个数你选择的答案： A B [正确]正确答案：A B解答参考：3. 若某控制系统闭环特征方程的根为-2，-5和-1±j5，则该系统：[不选全或者选错，不算完成](A) 临界稳定(B) 稳定(C) 不稳定(D) 不能判断其稳定性你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：4. 某控制系统为1型系统，当输入为单位斜坡信号时，其输出的稳态误差为：[不选全或者选错，不算完成](A) 不能确定(B) 零(C) 常数(D) 无穷大你选择的答案： C [正确]正确答案：C解答参考：二、主观题(共7道小题)5. 单位负反馈控制系统稳态误差的计算公式为。

6. 线性定常系统稳定的充分必要条件是，系统的所有特征根(闭环极点) 都具有负实部,即都位于S平面的左半部。

7. 某负反馈控制系统的闭环传递函数为Gc(s)=9/(s2+3s+9)，则系统的无阻尼自然频率为 3rad/s ，阻尼比为 0.5 ，系统单位阶跃响应的调节时间为 2.33s 。

8. 若某单位负反馈控制系统的开环传递函数是G(s)=100/[s2(0.1s+1)]，则该系统为 2 型系统，其静态位置误差系数Kp= 无穷大。

9. 设某控制系统的结构图如图E1.1所示，试计算该系统的暂态性能：超调量σ%，峰值时间Tp，上升时间Tr和调整时间Ts。

10. 单位反馈系统如图E2所示，受控对象传递函数为：试确定系统单位阶跃响应和斜坡响应的稳态误差。

11. 某系统的特征方程为试确定使该系统稳定的K 的取值范围。

本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 以下关于控制系统根轨迹法描述正确的是：[不选全或者选错，不算完成](A) 根轨迹法是求解闭环系统特征方程根的一种图式法。

(B) 在已知系统开环零、极点在s平面分布的情况下，绘制系统闭环极点在s平面随某一参数变化时的运动轨迹。

(D) 根轨迹起始于系统开环极点终止于系统开环零点。

你选择的答案： A B D [正确]正确答案：A B D解答参考：2. 以下关于控制系统根轨迹法描述错误的是：[不选全或者选错，不算完成](A) 根轨迹法的分支数与开环有限零点数m和开环有限极点数n中的大者相等。

(B) 当开环有限零点数m小于开环有限极点数n时，有n-m条根轨迹分支终止于无穷远处。

(D) 一部分根轨迹分支向右移动则必定有一部分根轨迹分支向左移动。

你选择的答案： C [正确]正确答案：C解答参考：3. 下列系统中无论增益K*为何正值，系统均不稳定的是：[不选全或者选错，不算完成](A)(B)(C)(D)你选择的答案： C [正确]正确答案：C解答参考：4. 两条或两条以上的根轨迹分支在复平面上相遇又立即分开的点，称为根轨迹的：[不选全或者选错，不算完成](A) 与虚轴的交点(B) 起始点(C) 渐近线与实轴的交点(D) 分离点你选择的答案： D [正确]正确答案：D解答参考：二、主观题(共5道小题)5. 在控制系统中，除根轨迹增益K*以外，系统其它参数变化时的根轨迹称为广义根轨迹。

6. 在根轨迹的条件方程中，相角条件是决定根轨迹的充分必要条件。

7. 根轨迹是开环系统某一参数从零变化到无穷时，闭环系统特征方程的根在s平面上变化的轨迹。

8. 已知某单位负反馈系统的开环传递函数为：(1) 确定实轴上的根轨迹；(2) 确定根轨迹的分离点；(3) 确定根轨迹的渐近线；(4) 求系统临界稳定的K*值；(5) 在下图中绘制系统的根轨迹。

9. 某单位反馈系统的开环传递函数为：试求：(1) 实轴上的分离点和与该点对应的增益K；(2) 当有两个闭环特征根位于虚轴上时，系统的增益值和特征根；(3) K=6时的闭环特征根；(4) 画出根轨迹图。

本次作业是本门课程本学期的第5次作业，注释如下：本次作业是本门课程本学期的第5次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共3道小题)1. 控制系统频率特性的图示表示方式有：[不选全或者选错，不算完成](A) 根轨迹图(B) Bode图(C) Nyquist图(D) 信号流图你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：B C解答参考：2. 如果已知一系统G(s)，p是开环极点在s右半平面的个数，当w从-∞变化到∞时，下列关于该系统奈奎斯特（Nyquist）曲线描述正确的是：[不选全或者选错，不算完成](A) 奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点，且p=0，则闭环系统稳定。

(B) 奈奎斯特曲线按逆时针方向包围(-1,j0)点p周，则闭环系统稳定。

(D) 奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1,j0)点p周，无论p为何值，闭环系统不稳定。

你选择的答案： A B D [正确]正确答案：A B D解答参考：3. 在一阶惯性环节的伯德图中，当ω→∞时，其相位为：[不选全或者选错，不算完成](A) 45°(B) -45°(C) 90°(D) -90°你选择的答案： D [正确]正确答案：D解答参考：二、主观题(共6道小题)4. 奈奎斯特稳定性判据是依据开环频率特性来判断闭环系统稳定性的一种准则，其数学基础是复变换数中的幅角原理。

5. 开环频率特性的幅值等于１所对应得频率称为截止频率（或幅穿频率）；在开环频率特性的相角等于-180度的角频率上，开环频率特性的幅值的倒数称为系统的幅值裕度。

6. 根据奈奎斯特稳定判据，若N=-2，P=2，则Z= 0 ，可判断该系统为闭环系统稳定。

7. 某控制系统的开环传递函数为：试在下图中绘制该系统开环频率特性的对数幅频特性曲线。