南京理工大学自动控制原理题库(有答案解析)
自动控制原理习题与答案解析
⾃动控制原理习题与答案解析精⼼整理课程名称: ⾃动控制理论（A/B卷闭卷）⼀、填空题（每空 1 分，共15分）1、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。
2、复合控制有两种基本形式：即按输⼊的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
为8、PI控制器的输⼊－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引⼊，可以改善系统的性能。
⼆、选择题（每题 2 分，共20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。
3、系统特征⽅程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平⾯闭环极点数2=Z 。
4、系统在2)(t t r =作⽤下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、型别2C 、输⼊幅值过⼤；D 、闭环传递函数中有⼀个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈⼝符号为“-” ；B 、除r K 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1)()(+=s H s G 。
6、开环频域性能指标中的相⾓裕度γ对应时域性能指标( ) 。
A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t 7 系统①系统②系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定8、若某最⼩相位系统的相⾓裕度0γ>o，则下列说法正确的是 ( )。
A 、不稳定；B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；C 、稳定；D 、不能判⽤相⾓裕度判断系统的稳定性。
自动控制原理试题库(含参考答案)
一、填空题（每空1分，共15分）1、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。
2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
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G1(s)+G2(s)（用G1(s)与G2(s)表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，ω，则无阻尼自然频率=n7其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。
2、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。
3、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。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++arctan 180arctan T τωω--。
6、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穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。
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。
是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性和快速性，其中最基本的要求是稳定性。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为()G s 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。
南京理工大学自动控制原理题库No8(含答案)
课程教学大纲编号： 100102课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102008 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟一．选择题（10分）：1. 若某系统的Bode 图已知，其低频处的幅频特性是一条斜率为20dB/dec -的直线，且当1=ω时幅值为20dB ，相频 90)0(-→ϕ，则该系统（ ）（1） 是0型系统；（2）是I 型系统；（3）开环放大倍数为10；（4）开环放大倍数为10；（5）有一个积分环节。
2. 在下列系统中，属于线性系统的有（ ）（1）)()(20t ax t x i =； (2))()(2)(4)(000t x t x t x t xi =++ ； （3）)(5)(4)(3)(2000t x t tx t x t x t i =++ ；（4）)()()()()(20000t x t x t x t x t x i =++ ；3. 若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为)(),(0s x s x i ，对应的传递函数记为G(s)，则（ ）(1) 在零出始条件下，)()(G(s)0s X s X i =； (2) )()(G(s)0s X s X i =，不管出始条件是否为零均成立； (3) 若g(t)为单位脉冲响应，则L[g(t)]G(s)=；(4) G(s)反映了系统本身的固有特性；(5) 因为G(s)表示某种比值，所以肯定没有量纲。
4．二阶系统的传递函数为4462++s s ，则系统（ ） （1）为过阻尼系统； （2）为临界阻尼系统； （3）增益为6；（4）增益为1.5； （5）其阶跃响应为衰减振荡曲线。
5．在)(s R e >0的条件下，dt te st ⎰∞-0cos ω =( )(1)22ωω+s ； (2) 22ω+s s ； (3) 222ω+s s ； (4) 222ωω+s 二．判断题（10分）：1. 单位负反馈系统的开环传递函数为)1()12(2++Ts s s k ，如果k 充分大系统就不稳定；（ ）；2. 高阶系统的动态性能总可以近似用二阶系统的计算公式来计算系统的阶跃响应性能指标（ ）；3. 线性定常系统的稳定性只与闭环系统特征根有关（ ）；4. 系统的稳态误差有系统的开环放大倍数k ν及系统类型数来决定（ ）；5. 开环稳定的系统将其闭环后的系统一定稳定（ ）。
南京理工大学自动控制原理期末考试试题及答案解析 (10)
自动控制原理
闭卷考试 2000/5 考试时间： 120 组卷教师：
学分 分钟
4.5
试卷编号：100102030 满分分值： 审定教师； 100
一.(12 分)简答题
1. 某系统的根轨迹均在实轴上,能否认为该系统对单位阶跃信号的响应无振荡, 为什么? 2. 传递函数的定义是什么?用传递函数求出的微分方程的解是否为全解？ 3. 系统在跟踪指令信号时,出现无穷大的稳态误差, 是否可以说该系统是不稳定的, 为什么?
学分
4.5 100
教学大纲编号： 考试时间： 120
100102 分
满分分值
一.(12 分) 二.(15 分) F 三.(6 分) T T F F F F F T F
(a)
1G 1 1G
( b)
1G 1G
四.(6 分)
E 2( s)
E1( s )
R1 R 2Cs 1
R 2
五.(10 分)
(2)有积分作用
G c ( s ) 20( 1
800( 1 G c ( s )G ( s )
1 Td s ) Tr s
10s 2 80s 800 800( 1 Tr s Td Tr s 2 )
Tr s( 10s 2 80s 800)
特征方程式: 10Tr s 3 80Tr s 2 800Tr s 800 800Tr Td s 2 0
一闭环系统的动态结构图如图所示： 1．试确定系统的暂态指标 % 20%, t s 1.8( s ), 0.05 条件下的系统 k1 , 值。 2．求上述系统的位置误差系数 k p ,速度误差系数 kv ,加速度误差系数 k a 及响应的稳 态误差.(输入信号分别为单位阶跃,单位斜坡,单位加速度函数。)
南京理工大学自动控制原理题库(有答案解析)
位负反馈系统必稳定。（
）
11. 单位负反馈系统的开环系统的中频段决定了系统的动静态性能。（
）
12. 串 联 滞 后 矫 正 是 利 用 矫 正 网 络 的 滞 后 特 性 从 而 改 善 系 统 性 能 的 。
（
）
二、(10 分) 求图示系统的传递函数 C(s) R(s) 。
三、(18 分)
已知某单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)
二（10 分）
C(s)
k1ks s k2k3ks
R(s) T s 3 (1 k3k4T )s 2 k3k4 s k3k2k5
三．（18 分）
解：
1． G(s) 100 ; s(s 5)
(s)
s2
100 5s 100
为典型二阶系统，
n 10
（弧度/秒）， 5 0.25 ； 2 *10
课程教学 大纲编号： 100102
课程名称： 自动控制原理
学分 4.5
考试方式： 闭卷考试 组卷年月： 2000/5
考试时间： 120 分钟 组卷教师： 向峥嵘
试卷编号：100102015
满分分值： 100 审定教师； 陈庆伟
一、(6 分) 判断题
1. 线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。（ ）
（1） 12.8 , c 22, h
（2） 84.3 , c 10, h
八．（15 分）
1．校正前： K v 100(1/ s), c 31.62(1/ s), 17.55 ；
校正后：
K
' v
100(1
/
s),
' c
44.72(1/ s),
'
49.43
南京理工大学自动控制原理题库NO21(含答案)
课程教学大纲编号： 100102课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102021 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟一．（10分）是非题：1． 闭环控制系统是自动控制系统，开环控制系统不是自动控制系统（ ）。
2．闭环控制系统的稳定性，与构成他的开环传递函数无关（ ），与闭环传递函数有关（ ）；以及与输入信号有关（ ）。
3．控制系统的稳态误差与系统的阶数有关（ ）；与系统的类型有关；（ ） 与系统的输入信号有关；（ ），以及与系统的放大倍数有关。
（ ）4．前向通道传递函数为)k (s k02>的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号（ ）。
5．最小相位系统是稳定的控制系统（ ）。
二．（10分）填空题图示系统的开环放大倍数为 ，静态位置误差为 ，静态速度误差为 ，误差传递函数)s (R )s (E 为 ，当输入信号4=)t (r 时，系统的稳态误差ss e 。
三．（10分）填空题在频率校正法中，串联超前校正是利用串联矫正装置在系统的 频区产生相角 ，以提高系统的 ，且使幅值穿越频率c ω ，从而系统的响应速度 。
串联滞后校正是利用校正装在 频区产生的特性，以使c ω ，达到提高 的目的，校正后的系统响应速度 。
四．（10分）计算作图题化简如图所示的结构图，并求闭环传递函数)s (R )s (C 。
五．（10分）一个开环传递函数为 )s (s k )s (G 1+=τ的单位负反馈系统，其单位阶跃响应曲线如图所示，试确定参数k 及τ。
六．（8分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)s .(s )s (G 110100+=，试计算系统的响应控制信号t sin )t (r 5=时的稳态误差。
七．（10分）设某系统的开环传递函数为)Ts (s k)s (H )s (G 1+=，现希望系统特征方程的所有根都在a s -=这条线的左边区域内，试确定满足此要求k 的值和T 值的范围)a (0>。
《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。
自动控制原理试题库20套和答案详细讲解
.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 。
3．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 阶 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：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。
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)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二求：)()(S R S C （10分）R(s)2.求图示系统输出C（Z）的表达式。
（4分）四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）K f=0时，系统的ξ，ωn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.=？..（1）（2）（3）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=？，γmax=?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。
判别系统闭环后的稳定性。
.七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G 0（S ）。
（12分）一.填空题。
（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。
自动控制原理试题及答案
自动控制原理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统与闭环系统的主要区别在于（）。
A. 是否有反馈B. 控制器的类型C. 系统是否稳定D. 系统的响应速度答案：A2. 在控制系统中，若系统输出与期望输出之间存在偏差，则该系统（）。
A. 是闭环系统B. 是开环系统C. 没有反馈D. 是线性系统答案：B3. 下列哪个是控制系统的稳定性条件？（）A. 所有闭环极点都位于复平面的左半部分B. 所有开环极点都位于复平面的左半部分C. 所有闭环极点都位于复平面的右半部分D. 所有开环极点都位于复平面的右半部分答案：A4. PID控制器中的“P”代表（）。
A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案：A5. 在控制系统中，超调量通常用来衡量（）。
A. 系统的稳定性B. 系统的快速性C. 系统的准确性D. 系统的鲁棒性答案：C6. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则闭环传递函数T(s)是（）。
A. G(s)H(s)B. G(s)H(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. 1/G(s)H(s)答案：B7. 根轨迹法是一种用于（）的方法。
A. 系统稳定性分析B. 系统性能分析C. 系统设计D. 系统故障诊断答案：B8. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则T(s)的零点是（）。
A. G(s)的零点B. H(s)的零点C. G(s)和H(s)的零点D. G(s)和H(s)的极点答案：A9. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则T(s)的极点是（）。
A. G(s)的零点B. H(s)的零点C. 1+G(s)H(s)的零点D. G(s)和H(s)的极点答案：C10. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则系统的稳态误差与（）有关。
南理自动控制原理No35答案
课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 教学大纲编号： 100102 试卷编号：100102035 考试方式： 闭卷考试 满分分值 100 考试时间： 120 分钟一．(15分)二.(5分)30=c三.(5分) sC )R R (s C R )s (U )s (U )s (G i 22122011+++== 四.(10分) 603400104002.t s s )s (n s ==++=ξωφ秒%%.n 4725020===σξω五.(12分)7502.a k ==六.(13分)(a)不稳定 (b)稳定;七.(15分) 2)a s (s a )s (H )s (G += 渐进线:3460-=±=a σϕ分离点:23221-=-=d d与虚轴交点:216j j a ±=±=ω轨迹如图示.在图上作 60=θ的射线,则与轨迹交点1s (对称2s )为满足50.=ξ的闭环极点,通过计算可得:88605021.j .s ,±-=,此时3=a八.(5分) )s .(s )s .()s (H )s (G 10201101002++=九.(10分)有图可知 00>>T ,k 系统稳定输入为正弦信号.故系统在正弦信号的作用下,稳态误差也为同频率的正弦量: kT s T s )s (R )s (E )s (E +++==11φ令ωj s = 则k T tg T tg )k ()T ()T (kT j T j )j (R )j (E )j (E +-+++=+++==--1111111222ωωωωωωωωωφ因为 0A )j (R =ω则根据频率特性的定义可直接得出稳态误差. )k T tg T tg t sin(A )k ()T ()T (e ss +-++++=--11111222ωωωωω十.(15分)0625751..)(c -=≈γω不稳 4614362..)(c =≈γω,稳定(3)串联超前校正;。
南京理工大学自动控制原理题库No33(含答案)
课程教学大纲编号： 100102课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102033 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟一．（13分）简答题1.试举一例负反馈控制的基本原理。
（要求画出方框图） 2. 写出PID 控制律的数学表达式；3. 系统的开环对数幅频率特性的中频段反映了控制系统的什么性能？通常应如何设置？4. 为什么要建系统的数学模型？常用的系统数学模型有哪些？（至少三种）。
二．（10分）选择题1．线性系统的传递函数与系统的（ ）有关；（1） 输入及输出； （2）输入； （3）结构； （4）输入及结构。
2．开环稳定的系统，其闭环（ ），开环不稳定的系统，其闭环（ ）；（1） 不一定稳定； （2）不一定不稳定；（3）一定稳定； （4）一定不稳定；3．传递函数中s 的量纲为（ ）；（1）秒； （2）无量纲； （3）1-秒 （4）与具体的物理元件有关；4．静态误差系数描述了系统 稳态误差的大小，动态误差系数描述了系统动态过程误差大小，该说法（ ）。
（1）正确； （2）不正确； （3）不一定正确；5．当∞→ω时，各型系统的幅相曲线均趋于零，从第几象限趋于零取决于（ ）；（1）分母的阶次； （2）分子的阶次；（2） 分母与分子的阶次和； （4）分母与分子的阶次和。
6．两个二阶系统系统的超调量相等，则此两个系统具有相同的（ ）； d n )(k )()()(ωξω43217．系统的幅频特性和相频特性取决于（ ）；（1）系统的输入； （2）系统本身的结构和参数；（3）系统的输出； （4）初始条件。
8．一阶系统的时间常数越大，系统（ ）；（1）响应速度越快； （2）精确度越高；（3）响应速度越慢； （4）精确度越低。
9．已知系统的传递函数为 s s .e )s (G 20-=，其相频特性)j (G ω为（ ）ωωωω-----+- 904209032090220901)(.)(.)(.)(三．（5分）如图所示系统，试画出其方框图，并求出传递函数。
南京理工大学自动控制原理期末考试试题及答案解析 (4)
s 0 s 0 s 0
六． （5 分） 前者放大倍数为 1，后者放大倍数为 七． （15 分） （1） G 开 ( s )
k s ( s 2)
( s )
2
c ( t ) L1 [ C ( s )] 1 e t te t g ( t ) 2e t te t
三． （10 分）
C (s) G1G2G3 R ( s ) 1 G1H1 G2 H 2 G3 H 3 G1G3 H1H 3
四． （10 分）
(2)G ( s T2 0)
说明有什么特点.
九.(15 分)
已知系统如图所示,其固有部分的传递函数 G ( s )
2.2 ( 0.1s 1)( 0.4s 1)( 1.2s 1)
， 要求系统
在阶跃干扰输入信号 N ( s ) 的作用下引起的稳态误差不超过 0.1 单位,系统的相位裕度 约为 30 ,幅值裕度为 4 分贝,试求串联校正 Gc ( s ) 的参数。
图(a) 0.158 n 3.16 tr 0.56秒 t p 1秒 t s 6秒 % 60% 图(b)
0.5 n 0.216 tr 0.76秒 t p 1.146秒 t s 1.89秒 % 16.4%
五． （5 分） 不对，系统的稳态误差与输入信号有关。
1 时,分析 kt 0 时系统的根轨迹图,分析系统
变化对系统稳定性的影响.
八．(15 分)
画出下列三个传递函数的伯德图.
(1)G ( s ) (3)G ( s )
(完整版)自动控制原理试题库(含答案)剖析
A、 型别 ； B、系统不稳定；
C、 输入幅值过大； D、闭环传递函数中有一个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是(D)
A、主反馈口符号为“-”； B、除 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 。
6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标(A)。
6、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穿越频率 对应时域性能指标调整时间 ，它们反映了系统动态过程的。
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。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中， 定义为调整时间。 是超调。
8、PI控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。
9、设系统的开环传递函数为 ，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性和快速性，其中最基本的要求是稳定性。
A、低频段B、开环增益C、高频段D、中频段
7、已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，当输入信号是 时，系统的稳态误差是(D)
A、 0 ； B、 ∞ ； C、 10 ；D、 20
8、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是(A)
A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关；
其相应的传递函数为 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。
南京理工大学自动控制原理题(有答案解析)
3． 计算系统的相角裕度 ；
4． 试求静态误差系数k pkv 和ka
七．（12 分）
图中所示为三个系统开环频率特性的 Nyquist 图的负频率部分，P 是G( s)H( s) 的右极点数。试说明闭环系统是否稳定，为什么？
八．（10 分）
已知一校正装置的传递函数为Gc ( s)
10s 1 100s 1
八.(10 分)
Gc (s)
Ts 1 Ts 1
10
T 10 是属滞后网络;
R1 , R 2 ,C 2 应满足
T R 2C 2
R1 R2 R2
G( s) ks s2 s 1
1.开环极点 1 j 3 22
开环零点 0 2.实轴轨迹 [ 0,)
3.渐进线: 180
4.分离点: d 1 此处 k 1 当 出射角 240
系统的稳定域 0 k 振荡特性 0 k 1 振荡 1 k 不振荡.
六.(15 分) 略
七.(12 分) (a) 从 ,Nyguist 曲线,顺时针保围 ( 1, j 0) 点两次. R 2 ,闭环右极点 Z P R 2 ,
四．（10 分）
设系如图所示统结构，试确定闭环系统稳定时 k 和k2 的可调范围。
五．（13 分）
设某系统的开环传递函数为G( s)
s2，并大致分
析系统性能（稳定性及振荡性）
六．（15 分）
图示为最小相位系统的开环对数幅频特性。 1． 试写出系统的开环传递函数； 2． 作出开环系统的极坐标图，并用 Nyquist 稳定判据判别闭环系统的稳定性；
课程教学 大纲编号： 100102
课程名称： 自动控制原理
学分 4.5
考试方式： 闭卷考试 组卷年月： 2000/5
自动控制原理试题库20套及答案详解
第 1 页一、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 。
3．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 阶 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：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。
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)()1()1()(10210TT e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二. 1.求：)()(S R S C （10分）R(s)第2页2.求图示系统输出C（Z）的表达式。
（4分）四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）K f=0时，系统的ξ，ωn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.=？第 3 页（1） （2） （3）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=？，γmax =?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。
判别系统闭环后的稳定性。
第 4 页七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G 0（S ）。
（12分）一.填空题。
（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。
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。
南京理工大学自动控制原理期末考试试题及答案解析 (2)
a
因为设 S S1 是轨迹上任意一点，则带入相角方程 4 s1 2 ( 2k 1) 得 s1 2
( 2k 1) a 4
又
s1 的任意性，故重合。
（1）稳定性分析 ，由图知轨迹与虚轴的交点 j j 2 此处
k* ( s 2) 4
1
s j2
课程名称：
试卷编号：100102045 钟
自动控制原理
考试方式： 闭卷考试
学分
4.5 100
教学大纲编号： 考试时间： 120
100102 分
满分分值
一． （10 分）简答题 略 二． （6 分） 0.0125 G( s ) s 1.25 三． （8 分）
G 1G 2 C( s ) R ( s ) 1 G 1G 2 H
九.(10 分)
已知单位负反馈最小相位系统的开环折线对数幅频特性如图,求出 : 1.开环传递函数 G 0 ( s ) ； 2.画出开环对数相频特性趋线；
3.求出开环比例系数和截止角频率 c 。
十.(15 分)
设系统的开环传递函数为 G ( s ) 1．证明系统是不稳定的； 2．现采用 Gc ( s )
k * 64
k 4
故稳定域 （2） % 16.3%
0k 4
有 0.5
作 60
与轨迹交：
s1 0.73 j1.27
有对称性 s 2 0.73 j1.27
k * ( 0.73 j1.27 2) 4 10.41
此时
k
k* 0.65 16 s2 的 s3 s4 为 s 4 3.27 j1.27
10s 1 的校正装置对系统进行串联校正,试问校正后系统能否满足 100s 1
自动控制原理考试题库及参考答案
课程管理第1题：开环控制方式是按（）进行控制的，反馈控制方式是按（）进行控制的。
A. 偏差；给定量B. 给定量；偏差C. 给定量；扰动D. 扰动；给定量第2题：自动控制系统的是系统正常工作的先决条件。
A. 稳定性B. 动态特性C. 稳态特性D. 精确度第3题：系统的微分方程为c(t)=r(t)coswt+5 , 则系统属于（）。
A. 离散系统B. 线性定常系统C. 线性时变系统D. 非线性系统第4题：时域中常用的数学模型不包括。
A. 微分方程B. 差分方程C. 传递函数D. 状态方程第5题：适合于应用传递函数描述的系统是。
A. 线性定常系统B. 线性时变系统C. 非线性时变系统D. 非线性定常系统第6题：传递函数的零初始条件是指tA. 输入为零B. 输入、输出及各阶导数为零C. 输入、输出为零D. 输出及各阶导数为零第7题：传递函数的拉氏反变换是（）。
A. 单位阶跃响应B. 单位加速度响应C. 单位斜坡响应D. 单位脉冲响应第8题：系统自由运动的模态由（）决定。
A. 零点B. 极点C. 零点和极点D. 增益第9题：信号流图中，（）的支路称为源节点。
A. 只有信号输入B. 只有信号输出C. 既有信号输入又有信号输出D. 任意第10题：信号流图中，（）的支路称为阱节点。
A. 只有信号输入B. 只有信号输出C. 既有信号输入又有信号输出D. 任意第11题：信号流图中，（）的支路称为混合节点。
A. 只有信号输入B. 只有信号输出C. 既有信号输入又有信号输出D. 任意第12题：分析系统的动态性能时常用的典型输入信号是（）。
A. 单位阶跃函数B. 单位速度函数C. 单位脉冲函数D. 正弦函数第13题：一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为 0.632 时对应的 t=（）。
A. TB. 2TC. 3TD. 4T第14题：一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为 0.95 时对应的t=（）。
A. TB. 2TC. 3TD. 4T第15题：一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为 0.982 时对应的t=（）。
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课程教学
大纲编号：100102课程名称：自动控制原理
学分 4.5试卷编号：100102026考试方式：闭卷考试考试时间：120分钟满分分值：100组卷年月：
2000/5
组卷教师：向峥嵘
审定教师；陈庆伟
一．（20分）简答题
1．试举例说明负反馈控制的基本原理，要求画出方框图。
2．频率特性的定义是什么？在Bode 图上各频段反映了系统哪方面的性能？3．对典型的二阶系统进行测速反馈校正，画出校正后系统的方框图，并简述校正原理和校正效果。
4．证明对于最小相位系统，当幅频特性已知时，有唯一确定的相频特性。
二．（5分）
求图示网络的传递函数，其中)t (U c 是网络的输入电压，)t (U 0是网络的输出电压，R,L,C 分别是电容、电感、电阻的阻值、电感量及电容量。
三．（6分）
设系统的脉冲响应函数如下，试求这些系统的传递函数。
)
e e (.)t (g )()t sin(t )t (g )(t .t
.20500202441051-=++=-π
四．假设闭环传递函数为2
2
2
2n
n n
s s ωξωω++的二阶系统在单位阶跃函数作用下的输出响应为)1.536.1sin(25.11)(2.1 +-=-t e t C t ,试计算系统的参数n ,ωξ,并通过ξ及n ω计算给足系统的调整时间和超调量。
(050.=∆
)
五.(10分)
对于如图所示系统，试确定：1.使系统稳定的a 的值范围；2.
试系统特征根均位于s 平面中的1-=e R 垂线左边的a 的值范围。
六.(9分)
已知某系统的结构图如图所示，当输入)t (l )t (r =,干扰)(11.0)(t t n ⋅=时，求系统的稳态误差。
七.(15分)
设单位反馈控制系统的开环传递函数为)
s s )(.s )(s (s k )s (G *
1365312++++=
,试绘制
系统的概略根轨迹,并分析系统的稳定性及阶跃响应的振荡性.
八.(5分)
已知二阶系统的开环幅相频率特性如图,其中p 为开环不稳定极点的个数,γ为开环积分环节的个数.试判断系统闭环的稳定性。
九.(10分)
已知单位反馈系统的开环传递函数为)
s T (s k
)s (G 11+=
，设100=k ，求当系统的相
位裕量 36=)(c ωγ时的值，并绘出该开环系统的对数幅相特性曲线。
十.(10分)
已知一校正装置的传递函数为4
1841
4.s .s )s (G c ++=，试设计一个RC 无源校正网络,并
说明该网络属于何种类型。
课程名称：
自动控制原理
学分 4.5
教学大纲编号：100102
试卷编号：100102026考试方式：
闭卷考试
满分分值
100
考试时间：120
分
钟
一.(20分)
二.(5分)
2
01CLs CRs CRs
)s (U )s (U )s (G i ++=
=
三.(6分)
(1))s (s .s .s )s (G 1628
1080775222+++=
(2))
.s )(.s (.)s (G 2050014
0-+-=
四.(10分)
欠阻尼系统的阶跃响应
2
2
16
025*********
22
====-∴
≥+---=-n n n t ...)
t ()
t sin(e )t (c n ωξωξξ
βξωξ
ξω有
1536112.arccos .n ===-ξβξω%
.e %)
.()
(.t n
s 59050 523
2
1===∆=≈
--ξξπσξω秒五．（10分）
解：
（1）特征方程为：
10106523=++++a s s s s
a
s a s a s s 105
10161051610
123-要使系统稳定，必须80<<a （2）作代换，令1
1+=s s 带入特征方程
1102111111=+-+++-)a s ()s )(s )(s (即
012109212
131=-+++a s s s 12
102
12
10912
102910
1
1
2
131---
-a s a s a s s 要使第一列元素均大于零，必须321<<a .六．（9分）
1
00
0.e e e e e ssn ssr ssr ssn ssr -=+===七．（15分）解：1.开环极点2
35310j ,.,,±---2.分离点
,.k ,.d *125040=-≈此处3.渐进线
125180108365
1
.p i i a
a -=∑=-±±==σϕ
4.实轴轨迹：).,(],.[5301--∞-
5.起始角：
268±=θ
6.与虚轴交点：
)
(k .k ..**.,舍155300473514
60341054321-==±=±==ωωω系统的稳定域为
04
730.k *<<其中12500.k *<<时系统的阶跃响应为无振荡的
04731250.k .*<<时系统的阶跃响应为振荡的
八．（5分）
(a)稳定(b)不稳定
九．（10分）
)
(3764.11
3764
.13764
.1
5436
90180)(180)(111
11111ωωωωωωωωϕωγ>====∴
=--=+=--c c c c c c c T T T tg T tg （1）
又
c ωω=时
1
100
2
12
==
ωωωωc
c
c )(G 1
ωω>c 1
21
1001100
ωωωωωω=⇒=≈
c c
c c )(G （2）
联立（1）（2）
0189
065727855211.T ..c ===ωω
十．（10分）
227
024011
.T .Ts Ts )s (G c ==++=ααα超前网络
2
11
R R C 应满足：2
111
1R R R C R T +=
=α。