2018年自动控制原理期末考试题[附答案解析]
（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te 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.ο90 B.ο90- C.ο45 D.ο45-12、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 。
自动控制原理期末考试试卷六套 (答案详解)
42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。
43.已知系统的传递函数 ，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode图。
44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：
3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；（1分）
4)要求系统动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存5）在偶极子；（1分）
5)如有主导极点的话，可利用主导极点来估算系统的性能指标。（1分）
五、计算题（第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分）
39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?
偏差信号：输入信号与反馈信号之差；（1.5分）误差信号：希望的输出信号与实际的输出信号之差。（1.5分）
两者间的关系： ，当 时， （2分）
40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。
根轨迹S平面止的分支数等于闭环特征方程的阶数，也就是分支数与闭环极点的数目相同
B.输入量
3.直接对控制对象进行操作的元件称为（）
A.给定元件B.放大元件D.执行元件C.比较元件
4.某典型环节的传递函数是 ，则该环节是（）
A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节
5.已知系统的单位脉冲响应函数是 ，则系统的传递函数是（）
A. B. C. D.
6.梅逊公式主要用来（）
A.判断稳定性B.计算输入误差
17.进行串联超前校正前的穿越频率 与校正后的穿越频率 的关系，通常是（）
B. >
18.已知系统开环传递函数 ，则与虚轴交点处的K*=（）
《自动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）
《⾃动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）⾃动控制原理试卷A(1)1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所⽰，试绘制其⼀般根轨迹图。
（其中-P 为开环极点,-Z ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所⽰。
K 表⽰开环增益。
P 表⽰开环系统极点在右半平⾯上的数⽬。
v 表⽰系统含有的积分环节的个数。
试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C,3==p v （a ）,0==p v （b ）2,0==p v （c ）题4图题2图5．（15分）已知系统结构图如下，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。
6．（15分）某最⼩相位系统⽤串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所⽰，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。
7．（15分）离散系统如下图所⽰，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输⼊)(1)23()(t t t r ?+=时的稳态误差。
8．（12分）⾮线性系统线性部分的开环频率特性曲线与⾮线性元件负倒数描述曲线如下图所⽰，试判断系统稳定性，并指出)(1x N -和G （j ω）的交点是否为⾃振点。
参考答案A(1)1、根轨迹略，2、传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ；单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t e3、 21,21,21><≠K K K 4、6425316324215313211)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 642531632421653111)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s E +++-= 5、根轨迹略。
2018年自动控制原理期末考试题[附答案解析]
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fl2017年自动控制原理期末考试卷与答案、填空题(每空 1 分，共 20 分)1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方 面，即：稳定性 、快速性和 准确性 。
2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零 初始条件下的比值 称为传递函数。
3、在经典控制理论中，可采用劳斯判据 域分析法 ) 、根轨迹法或奈奎斯特判据 ( 分析法 ) 等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型， 取决于系统参数 作用及初始条件无关。
和结构A( )L( )lg ) 或： ，横坐标为 ( 、线性系统 的对数幅频特性，纵坐标取值为5。
20lg( 或：时 或：频域, 与外开环传函中具有正实部的极点的个Z = P - RZ 是指 闭环 传函中具有正实部的极点的个数， R 指 奈氏曲 线逆时针方向包围 (-1, j0 ) 整圈数 定义为 调整时间。
%是超调量。
单位阶跃响应图中， 7(T)1K)，则其开环幅频特性为 环传递函数为 1 ，相 12s(Ts 1)(T s 1)特性为 ()90 219、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给 定值与反馈量的差值进行的。
0.5t0.2 t ，则该系统的传递函数 G(s) 为、若某系统的单位脉冲响应为 10 。
5e g (t) 10e510 0.2 sss 0.5s中 P 是指，其 数，6、奈奎斯特稳定判据中，、在二阶系统的 )A(2 2设系统的开s K(T8、21110 ) (T )tg (Ttg 。
频11、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，称为开环控制系统；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，称为闭环控制统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。
、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
12 、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 13 稳定。
自动控制原理考试试卷及答案
自动控制原理考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是自动控制系统的基本组成部分？A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作人员答案：D2. 在自动控制系统中，下列哪项属于反馈环节？A. 控制器B. 执行机构C. 被控对象D. 反馈元件答案：D3. 下列哪种控制方式属于闭环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：D4. 下列哪种控制方式属于开环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分控制答案：A5. 在自动控制系统中，下列哪种控制规律不会产生稳态误差？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：B6. 下列哪种控制方式适用于一阶惯性环节？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：A7. 在自动控制系统中，下列哪种环节不会产生相位滞后？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：A8. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的稳定性和快速性？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D9. 在自动控制系统中，下列哪种环节可以使系统具有较好的阻尼效果？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：C10. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的跟踪性能？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统的基本组成部分有：控制器、被控对象、执行机构、________。
答案：反馈元件2. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是________。
答案：减小系统的稳态误差3. 闭环控制系统的特点有：________、________、________。
答案：稳定性好、快速性好、准确性高4. 开环控制系统的缺点有：________、________、________。
1月全国自考自动控制理论(二)试题及答案解析
1全国2018年1月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s )(1s (s 10++，该系统为( )A ．0型系统B ．1型系统C ．2型系统D ．3型系统2．若系统的特征方程式为s 3+4s+1=0，则此系统的稳定性为( )A ．稳定B ．临界稳定C ．不稳定D ．无法判断3．确定根轨迹与虚轴的交点，可用( )A ．劳斯判据B ．幅角条件C ．幅值条件D ．0ds dk=4．PI 控制器的传递函数形式是( )A ．5+3sB ．5+4sC ．s 41s51++ D ．)s 311(+-5．设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)=)2s (s K4+，要求K V =20，则K=() A ．10 B ．20C ．30D ．406．设系统的状态方程为u 10x 2310x .⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=，则其特征方程式为( )A ．s 2-3s+2=0B ．s 2-3s-2=0C ．s 2+2s+3=0D ．s 2-2s+3=07．决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的( )A ．零点和极点B ．零点和传递系数C ．极点和传递系数D ．零点、极点和传递系数28．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的( )A ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程9．过阻尼系统的动态性能指标是调整时间t s 和( ) A ．峰值时间t p B ．最大超调量σpC ．上升时间t rD ．衰减比σp ／σp ′ 10．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为( )A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°11．设某系统开环传递函数为G(s)=)1s )(10s s (102+++，则其频率特性奈氏图起点坐标为 ( )A ．(-10，j0)B ．(-1，j0)C ．(1，j0)D ．(10，j0)12．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为( )A ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+ C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G - 13．一阶系统G(s)=1+Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间( ) A ．越长B ．越短C ．不变D ．不定14．开环传递函数为)6+s (s K ，则根轨迹上的点为( ) A ．-6+jB ．-3+jC ．-jD ．j15．若系统u 10x 2001x .⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=，y=[b 1]x 具有可观测性，则常数b 取值应为( ) A ．b=lB ．b≠lC ．b=0D ．b≠0二、填空题(本大题共10小题。
期末考试试卷试题集自动控制原理含完整包括答案.docx
WORD格式.期末考试 - 复习重点自动控制原理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（）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（）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（）A. 比较元件B.给定元件C. 反馈元件D. 放大元件ω从 0变化到 + ∞时，延迟环节频率特性极坐标图为4. （）A. 圆B.半C. 椭圆D. 双曲线圆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（）A. 比例环节B. 微分环节C. 积分环节D. 惯性环节10，则它的开环增益为6. 若系统的开环传递函数为（）s(5s2)A.1B.2C.5D.1057. 二阶系统的传递函数G ( s)，则该系统是（）A. 临界阻尼系s22s 5D. 零阻尼系B. 欠阻尼系统 C. 过阻尼系统统统8.若保持二阶系统的ζ 不变，提高ω n，则可以（）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 G1(s) 1 Ts ，当频率时，则相频特性 G ( j) 为（）TA.45 °B. -45 °C.90 °D. -90°专业资料整理WORD格式.....专业资料整理WORD格式.10.最小相位系统的开环增益越大，其（）B.稳定裕量越A. 振荡次数越多大D.稳态误差越C. 相位变化越小小11. 设系统的特征方程D ss48s3 17s 20 ，则此系统为16 s 5 （）A. 稳定B.临界稳C. 不稳定D. 稳定性不确定。
定k）时，闭环系统临界稳12. 某单位反馈系统的开环传递函数为：G s，当 k= （定。
《自动控制原理》期末考试复习题及参考答案
自动控制原理 复习题（课程代码392215）一通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()C s R s 。
二 根据下图所示的RC 电路原理图，写出该系统以Ui 为输入量，Uo 为输出量的微分方程。
三 通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()C s R s 。
四 控制系统中的性能指标分为动态性能指标与静态性能指标。
动态指标中用--------评价系统的阻尼程度，用------------和--------------评价系统的响应速度，用--------------同时反映响应速度和阻尼程度。
静态指标用--------------描述，它反映了系统的-------------。
五 设单位反馈系统开环传递函数为()(0.21)(0.51)kG S s s s =++，①试绘制相应的闭环根轨迹图；②若对该系统增加开环零点，则根轨迹图会如何变化；③若增加该系统的开环极点，则根轨迹图如何变化。
六 已知系统开环传递函数为2()1G s s =+,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特性曲线图。
七 简述奈氏稳定判据。
八自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制？并分别介绍每种控制。
九已知一单位反馈系统的开环传递函数为25()(6)G ss s=+，试计算其动态性能指标（σ%，t p ，t r和t s）。
十已知系统的闭环特征方程s4+2s3+3s2+4s+5=0，试用劳斯判据分析系统的稳定性。
若系统不稳定，指出不稳定根的个数。
十一简述线性系统的两个重要特性，并利用该特性计算下图所示输出量的拉氏表达式。
（已知R(S)=1/S,N(S)=1/S2）。
十二已知开环传递函数为10()(4)G SS S=+,若输入信号为r(t)=4+6t+3t2,求稳态误差。
十三简述控制系统稳态误差的含义，并给出其常有的两种定义方法。
十四试举出在控制系统中，常用的典型输入信号有哪几种。
十五简述系统的幅频特性、相频特性和频率特性的含义。
期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)
期末考试—复习重点自动控制原理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（)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( )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( )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.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（）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，则它的开环增益为（)A。
1 B。
2 C。
5 D.107. 二阶系统的传递函数，则该系统是（)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( )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，当频率时，则相频特性为（)A。
45° B.—45°C。
90° D.—90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（）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,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：,当k=（）时，闭环系统临界稳定。
A。
10 B。
20 C.30 D.4013。
设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数有( ）A。
0 B.1 C。
2 D。
314.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（)A。
2 B.0。
2 C。
0。
5 D。
0。
自动控制原理期末试卷与答案
32.反馈元件
33.最大超调量
34.频率响应
35.幅值裕量
四、简答题（每小题5分，共25分）
36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么
)
37.如何用实验方法求取系统的频率特性函数
38.伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系
39.根轨迹与虚轴的交点有什么作用 举例说明。
28.在扰动作用点与偏差信号之间加上能使静态误差降为0。
29.超前校正主要是用于改善稳定性和。
30.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。
31.自动控制
32.传递函数
33.瞬态响应
34.最小相位传递函数
【
35.复现频率
36. 方块图变换要遵守什么原则，举例说明。
}
D.
15.系统的传递函数 ，其系统的增益和型次为 （ ）
，2 4，2 ，4 4，4
16.若已知某串联校正装置的传递函数为 ，则它是一种（ ）
A.相位滞后校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.反馈校正
17.进行串联超前校正前的穿越频率 与校正后的穿越频率 的关系，通常是（ ）
A. = B. > C. < D. 与 无关
:
14.单位反馈系统开环传递函数为 ，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ ）
若已知某串联校正装置的传递函数为 ，则它是一种（ ）
A.反馈校正B.相位超前校正
C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正
16.稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为（ ）
A. B.
C. D.
17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ）
自动控制原理试题库20套和答案详细讲解
自动控制原理试题库20套和答案详细讲解word 格式文档一、填空（每空 1 分，共 18 分）1．自动控制系统的数学模型有、、、共 4种。
2．连续控制系统稳定的充分必要条件是。
离散控制系统稳定的充分必要条件是。
dc(t )3．某统控制系统的微分方程为：+0.5C(t)=2r(t) 。
则该系统的闭环传递函数dtΦ(s)= ；该系统超调σ %= ；调节时间 ts( =2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=100(s 5)阶(0.1s，则该系统是s22)(0.02s 4)型系统；其开环放大系数K= 。
5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：L( ω)dB40 [-20]则该系统开环传递函数G(s)= ；ωCω0.1ωC = 。
6．相位滞后校正装置又称为调节器，其校正作用是。
7 ．采样器的作用是，某离散控制系统(1e 10T )（单位反馈T=0.1 ）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差G(Z)2 (Ze 10T(Z 1) )为。
二 . 1. 求图示控制系统的传递函数 .G4+R(s) G1 G2 G3 C(s )-- -G5G6求：C(S)（10 分）R(S)专业整理2.求图示系统输出C （ Z）的表达式。
（ 4 分）R（ s）TG1 G2 G3 C（s）-TH1 H2四．反馈校正系统如图所示（12 分）求：（ 1） Kf=0 时，系统的ξ，ω n 和在单位斜坡输入下的稳态误差 e ss.（2）若使系统ξ =0.707 ，k f应取何值？单位斜坡输入下e ss.= ？R(s) 8 c(s)S(S 2)k f s专业整理五.已知某系统 L（ω）曲线，（12 分）（1）写出系统开环传递函数 G （ s）（2）求其相位裕度γ（ 3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其 K=？，γ=?maxL(ω)[-20]100ω10 25 ωc[-40]六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。
P 为开环右极点个数。
г为积分环节个数。
2018年自动控制原理期末考试试题[附答案解析]
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2017年自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题（每空 1 分，共20分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、快速性和 准确性 。
2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。
3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型，取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。
5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。
6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。
%σ是超调量 。
8、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++频特性为01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---。
9、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
10、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1050.20.5s s s s+++。
11、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 开环控制系统；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 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统。
12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
13、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 稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
自动控制原理题目(含答案)
《自动控制原理》复习参考资料一、基本知识11、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。
2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。
3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。
4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。
5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。
6、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。
7、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G1(s)+G2(s)，以串联方式连接，其等效传递函数为G1(s)*G2(s)。
8、系统前向通道传递函数为G（s），其正反馈的传递函数为H（s），则其闭环传递函数为G（s）/(1- G（s）H（s）)。
9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G（s），则闭环传递函数为G（s）/(1+ G（s）)。
10、典型二阶系统中，ξ=0.707时，称该系统处于二阶工程最佳状态，此时超调量为4.3%。
11、应用劳斯判据判断系统稳定性，劳斯表中第一列数据全部为正数，则系统稳定。
12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负，即都分布在S平面的左平面。
13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号，恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。
14、对于有稳态误差的系统，在前向通道中串联比例积分环节，系统误差将变为零。
15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。
16、对于一个有稳态误差的系统，增大系统增益则稳态误差将减小。
17、对于典型二阶系统，惯性时间常数T 愈大则系统的快速性愈差。
18、应用频域分析法，穿越频率越大，则对应时域指标t s 越小，即快速性越好19最小相位系统是指S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。
20、按照校正装置在系统中的不同位置，系统校正可分为串联校正、反馈校正、 补偿校正与复合校正四种。
期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)汇编
期末考试-复习重点自动控制原理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（ ）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（ ）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（ ）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.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（ ）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（ ） 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（ ） 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（ ）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.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ）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。
A.10 B.20 C.30 D.4013.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ）A.0B.1C.2D.314.单位反馈系统开环传递函数为()ss s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ ） A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.0515.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(++=s s s G c ，则它是一种（ ） A.反馈校正 B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ ）A.)(lim 0s E e s ss →=B.)(lim 0s sE e s ss →= C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞→= 17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ）A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线19.开环传递函数为G (s )H (s )=)3(3 s s K ,则实轴上的根轨迹为（ ） A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ ）反馈的传感器。
2018自动控制原理A卷答案
一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1 .C2 .A3 .C4 .A5 .B6 .C7 .B8 .B9 .A 10.D11.A 12.C 13.C 14.C 15.D 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)21.反馈控制 22.传递函数 23.时间常数T (或常量) 24.偏移程度 25.开环幅频特性26.阶跃信号 27.相位 28.±45︒ 29.比例 30.远三、分析题31 解 工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。
如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。
其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。
系统方块图如图解1所示。
这是一个按干扰补偿的复合控制系统。
图1 水温控制系统方框图32.解：243213321232121413211)(H G H G G H G G G H G G H G G G G G G G s G ++++++=（10分）33.解： )()]()([)()()]()([)()]()([)()()]()([)()(022020201002010s F s X s X k s X Ms t f t x t x k t xM s X s X k s X k s DsX t x t x k t x k t xD i a a i a a a a =-+⇒=-+-=+⇒-=+（5分） ()()21222132k k Ds k s k k m mDs k s G ++++=（5分）34.解： 由图知该系统的开环传递函数为12122++⋅Ts s T s k ξ （2分） 其中T =13（1分） 由低频渐近线与横轴交点为10=ω，得10=k （2分） 修正量()10)2log(20=-=ξωL ，得158.0=ξ （2分）故所求开环传递函数为⎪⎭⎫ ⎝⎛++1105.091102s s s （3分） 或记为)12(22++Ts s T s k ξ (158.03110===ξT k )。
自动控制原理期末考试6套
自动控制原理期末考试6套一、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）C.系统分析2.惯性环节和积分环节的频率特性在（d）上相等。
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）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）D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为C.57.二阶系统的传递函数G()10，则它的开环增益为（c）(52)5，则该系统是（b）225B.欠阻尼系统8.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（b）B.减少上升时间和峰值时间9.一阶微分环节G()1T，当频率1时，则相频特性G(j)为（a）TA.45°10.最小相位系统的开环增益越大，其（d）D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为D4831721650，则此系统（）A.稳定12.某单位反馈系统的开环传递函数为：G临界稳定。
C.3013.设系统的特征方程为D341035220，则此系统中包含正实部特征的个数有（）C.214.单位反馈系统开环传递函数为G差为（）D.0.05k，当k=（）时，闭环系统(1)(5)5，当输入为单位阶跃时，则其位置误2615.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc()1，则它是一种（）101D.相位滞后校正16.稳态误差e与误差信号E()的函数关系为（）B.elimE()17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（）A.减小增益18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）B.上半圆19.开环传递函数为G()H()=K,则实轴上的根轨迹为（）3(3)C.(-∞，-3)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。
B.电流二、填空题（每小题1分，共10分）21.闭环控制系统又称为反馈控制系统。
自动控制原理试题库(有答案的)
自动控制原理试题库（有答案的）自动控制理论试卷（a/b卷闭卷）一、填空题（每空1分后，共15分后）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、复合控制存有两种基本形式：即为按的线性网络复合控制和按的线性网络复合控制。
3、两个传递函数分别为g1(s)与g2(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g1(s)与g2(s)表示）。
4、典型二阶系统极点原产例如图1右图，则并无阻尼自然频率?n?，阻尼比??，该系统的特征方程为，该系统的单位阶跃响应曲线为。
5、若某系统的单位脉冲响应为g(t)?10e?0.2t?5e?0.5t，则该系统的传递函数g(s)为。
6、根轨迹起始于，终止于。
7、设某最小相位系统的相频特性为?(?)?tg?1(??)?900?tg?1(t?)，则该系统的开环传递函数为。
8、pi控制器的输出－输入关系的时域表达式就是，其适当的传递函数为，由于分数环节的导入，可以提升系统的性能。
二、选择题（每题2分，共20分）1、使用负反馈形式相连接后，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、减少开环极点；b、在分数环节另加单位负反馈；c、减少开环零点；d、导入串联全面性校正装置。
3、系统特征方程为d(s)?s3?2s2?3s?6?0，则系统()1a、平衡；b、单位阶跃积极响应曲线为单调指数下降；c、临界平衡；d、右半平面闭环极点数z?2。
4、系统在r(t)?t2促进作用下的稳态误差ess??，表明()a、型别v?2；b、系统不稳定；c、输出幅值过小；d、闭环传递函数中存有一个分数环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是()a、主意见反馈口符号为“-”；b、除kr外的其他参数变化时；c、非单位反馈系统；d、根轨迹方程（标准形式）为g(s)h(s)??1。
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15.005 s3100.15 s2
313.5s
100
（2分）
0
构造劳斯表如下
s4
0.5
100.15
100
s3
15.005
313.5
0
s2
89.7
100
0
首列均大于0，故校正后的系统稳定。
（4分）
s1
296.8
0
s0
100
0
画出校正后系统的开环对数幅频特性LGC()
-20
L()
-40
40
-20
20或
20lg
2
30，
lg
1lg
2
1
2
1000
2
10000
得
100rad/s
(2分)
2
1
2
故所求系统开环传递函数为
s
1 )
100(
G( s)
10
(2分)
s2(s
1)
100
五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为
Kr
2:
G ( s)
3)
s(s
1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹 （求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）
d
1
（2分）
d
d
3
Kr
d
d
2
4
3
(5)与虚轴交点：
(
)
s
3
62
9
s
Kr
0
D
s
s
Im D ( j )
3
9
0
3
（2分）
Re D ( j )62
Kr
0
Kr
54
绘制根轨迹如右图所示。
Kr
Kr
、（
7
分）开环增益K与根轨迹增益
Kr的关系：
G(s)
2
9
2
s( s 3)
2
s
s
1
3
页脚
.
得K Kr9
（1分）
系统稳定时根轨迹增益Kr的取值范围：Kr54，
L0
40
页脚
-40dB/dec
0.32
24.3
0.01
0.1
1
10
20
100
-20dB/dec
-60dB/dec
.
解：1、从开环波特图可知，原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。
故其开环传函应有以下形式
G0(s)
K
(2
分)
1)(1
s(1s
1)
1
2
由图可知：
1处的纵坐标为40dB,
则L(1) 20lg
0(s)
90
tg
10.1
tg
10.01
（1分）
3、求系统的相角裕度
：
求幅值穿越频率，令A0
(
)
100
1得
c
31.6
rad / s（3分）
2
2
10
1
1
100
0(c)
90
tg10.1c
tg10.01
c
90
tg
13.16 tg10.316
180
（2分）
180
0(c) 180
180
0
（2分）
对最小相位系统0临界稳定
1
C( s)
s
Gn(s)
5、（4分）令：n( s)
s
得：Gn(s)
s K
N ( s)
＝0
( s)
四、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分)
L(ω) dB
-40
20
-20
ω2ω
页脚
1ω110
-10
-40
.
解：从开环伯德图可知，系统具有比例环节、两个积分环节、一个一阶微分环节和一个惯性环节。
40,得K 100
(2分)
110和2=100
（2分）
故系统的开环传函为
G0(s)
100
（2分）
ss
1
s
1
10
100
页脚
.
2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性：
开环频率特性
G0( j
)
100
（1分）
j
j
10
1 j
100
1
开环幅频特性
A0
(
)
100
（1分）
2
2
10
1
1
100
开环相频特性：
1、 写出原系统的开环传递函数G0( s),并求其相角裕度0，判断系统的稳定性；（10分）
2、 写出校正装置的传递函数Gc(s)；（5分）
3、写出校正后的开环传递函数G0( s)Gc( s)，画出校正后系统的开环对数幅频特性LGC()，并用劳斯判
据判断系统的稳定性。（15分）
L()
-20dB/dec
C( s)
K
K
2
s2
解：1、（4分）
( s)
n
R( s)
K
K
s
2
K s K s
2
2ns
2
n
1
s
s2
K
2
2
2
4
K
4
2、（4分）
n
K
2
n2
2
0.707
3、（4分）
e
1
2
4.320
4
4
0
ts
2.83
0
0
n
2
K
K
1
A
s
2
KK
1
4、（4分）G(s)
ess
21.414
s( s
K )
s(s 1)
1
K
v
1
KK
s
1
K
单纯的课本内容，并不 能满足
学生的 需要，通过补充，达到内容 的完善
页脚
G0( s)Gc(s)
100
3.125s
1
100(3.125s 1)
(4分)
1)
100s
1
s(0.1s 1)(0.05s 1)(100s
s(0.1s 1)(0.05s
1)
用劳思判据判断系统的稳定性
系统的闭环特征方程是
D (s)
s(0.1s 1)(0.05s
1)(100s
1)
100(3.125 s 1)
1、写出闭环传递函数
(s)
C (s)表达式；（4分）
R( s)
2、要使系统满足条件：
0.707,n2,试确定相应的参数K和
；（4分）
图4
3、求此时系统的动态性能指标
0
0,
ts；（4分）
4、r (t )
2t
时，求系统由r (t)产生的稳态误差ess；（4分）
5、确定Gn(s)，使干扰n(t)对系统输出c(t )无影响。（4分）
K (1s
1 )
故其开环传函应有以下形式
G(s)
1
(8
分)
s2(1s
1)
2
由图可知：
1处的纵坐标为40dB,则L(1)
20lg K
40,
得K
100 (2分)
又由
1和=10的幅值分贝数分别为
20和0，结合斜率定义，有
2 0
0
40
，解得
1
1 0
rad/s
(2分)
lg
1lg10
3.16
同理可得
20
( 10)
10、若某系统的单位脉冲响应为
g (t) 10e0.2 t
5e0.5t，则该系统的传递函数
G(s)为
10
5
。
s
0.2 s
s 0.5s
11、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 开环控制系统；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，称为闭环控制系
统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。
12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
13、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，则该系统稳定。判断
页脚
.
一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
14、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值越频率c对应时域性能指
3、求系统的相角裕度
。（7分）
4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？（
4分）
解：1、从开环伯德图可知，原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。
故其开环传函应有以下形式
G ( s)
K
(2
分)
s(1s 1)(1
s 1)
1
2
由图可知：
1处的纵坐标为40dB,
则L(1)
20lg K
（2分）
系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益
Kr的取值范围：4
Kr
54， （3分）
系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益
K的取值范围：4
K
6
（1分）
9
六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线
L0(
)如图5所示：
1、写出该系统的开环传递函数G0(s)；（8分）