自动控制原理试题

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自动控制原理试题(卷)(含答案解析)

自动控制原理试题(卷)(含答案解析)
五、(共12分)
1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试确定使系统产生持续振荡的 值,并求振荡频率 。(6分)
2、下图中,图(a)为某一系统的开环幅相频率特性曲线,图(b)为另一系统的开环对数幅相频率特性曲线,PR为开环右极点数,试判断两个系统的闭环稳定性。(6分)
(a)(b)
燕山大学试卷密封线共8页第7页
六、(共9分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试求:
1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。(4分)
2、输入为 时,闭环系统的稳态输出 。(5分)
七、(共11分)图(a)、(b)中,实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线,采用校正后,曲线由实线变为虚线,试问:
1、串联校正有哪几种形式?(3分)
2、K、无阻尼振荡角频率 、有阻尼振荡角频率 的值。(6分)
3、系统的开环传递函数 。(2分)
4、静态误差系数Kp,Kv和Ka。(3分)
5、系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差 , , 。(3分)
6、峰值时间 ,最大超调量 。(4分)
7、输入信号为 时,系统的稳态输出 、输出最大值 。(4分)
,即
所以, ,
2、(6分)
(a)N+-N-=0-2=0,ZR=PR-2N=6,所以闭环不稳定。(3分)
(b)N+-N-=2-1=1,ZR=PR-2N=0,所以闭环稳定。(3分)
六、(共9分)
1、(4分)
所以, , ;
2、(5分)
闭环传函为 ,
频率特性为
, ,即:
,即:

系统稳态输出为:
七、(共11分)
2、图(a)、(b)应分别采取什么校正方法?(4分)
3、图(a)、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能?(4分)

自动控制原理试题库(含参考答案)

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。

(完整版)自动控制原理试题及答案

(完整版)自动控制原理试题及答案

(完整版)自动控制原理试题及答案一、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( A )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( C )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( B )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 )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 =( C )时,闭环系统临界稳定。

自动控制原理典型习题(含答案)

自动控制原理典型习题(含答案)

自动控制原理习题一、(20分)试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数)()(s R s C 。

解:所以:32132213211)()(G G G G G G G G G G s R s C +++= 二.(10分)已知系统特征方程为06363234=++++s s s s ,判断该系统的稳定性,若闭环系统不稳定,四.(121m -=222K K-0=1K ⇒=,s = 所以当1K >时系统稳定,临界状态下的震荡频率为ω五.(20分)某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。

要求(1) 写出系统开环传递函数; (2) 利用相角裕度判断系统的稳定性;(3) 将其对数幅频特性向右平移十倍频程,试讨论对系统性能的影响。

解(1)由题图可以写出系统开环传递函数如下:(2)系统的开环相频特性为截止频率1101.0=⨯=c ω相角裕度:︒=+︒=85.2)(180c ωϕγ故系统稳定。

(3)将其对数幅频特性向右平移十倍频程后,可得系统新的开环传递函数其截止频率10101==c c ωω而相角裕度︒=+︒=85.2)(18011c ωϕγγ= 故系统稳定性不变。

由时域指标估算公式可得)11(4.016.0-+=σoo=o o 1σ(1(2(2)121)(=s G 2函数。

1、的输出量不会对系统的控制量产生影响。

开环控制结构简单、成本较低、系统控制精度取决于系统元部件、抗干扰能力较差。

(2分)2、根轨迹简称为根迹,它是开环系统某一参数从零变到无穷时,闭环特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。

(3分)系统根轨迹起始于开环极点,终至于开环零点。

(2分)二、看图回答问题(每小题10分,共20分)1、解:结论:稳定(2分)理由:由题意知系统位于s 右半平面的开环极点数0=P ,且系统有一个积分环节,故补画半径为无穷大,圆心角为2122πππ-=⨯-=-v 的圆弧,则奈奎斯特曲线如图1示,(3分)由图可知系统奈奎斯特曲线包围(-1,j0)点的圈数为000=-=-=-+N N N ,(3分)由奈奎斯特稳定判据,则系统位于s 右半平面的闭环极点数02=-=N P Z ,(2分)故闭环系统稳定。

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,共15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、典型二阶系统极点分布如图1所示,则无阻尼自然频率=n ω ,阻尼比=ξ ,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0.20.5()105t t g t e e --=+,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101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 。

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2<v ;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( )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 。

自动控制原理试题

自动控制原理试题

自动控制原理试题1. 选择题1.1 自动控制原理的基本任务是什么?a) 控制系统的建模与分析b) 控制系统的参数调整c) 控制系统的运行与维护d) 控制系统的稳定性分析与设计1.2 以下哪个不属于自动控制系统的四要素?a) 传感器b) 控制器c) 执行器d) 运动学模型1.3 比例控制是指控制系统根据误差信号输出的控制量与误差信号之间的关系是:a) 比例关系b) 倒数关系c) 导数关系d) 积分关系1.4 闭环控制系统中,负反馈的作用是:a) 消除系统误差b) 提高系统的稳定性c) 加大系统的灵敏度d) 减小系统的响应速度2. 简答题2.1 简述自动控制系统的基本组成和工作原理。

自动控制系统由传感器、控制器、执行器和被控对象组成。

传感器用于采集被控对象的信息,并将其转换为电信号输入给控制器。

控制器根据输入的信号和设定值生成控制信号,输出给执行器。

执行器接收控制信号,并将其转换为力、位移、速度等物理量作用于被控对象,从而改变被控对象的状态或行为。

被控对象受到执行器的作用后,输出一个反馈信号给传感器,形成一个闭环控制系统。

控制器根据反馈信号与设定值之间的差异,产生误差信号,并根据误差信号调节控制信号,实现对被控对象的控制。

2.2 简述比例控制器、积分控制器和微分控制器的工作原理及其特点。

比例控制器的输出与误差信号成正比,通过调节比例系数可以改变响应速度和稳定性。

特点是简单易实现,但不能消除静态误差。

积分控制器的输出与误差信号的累积值成正比,可以消除静态误差。

特点是对于持续存在的误差具有很强的调节能力,但响应速度相对较慢。

微分控制器的输出与误差信号的变化速率成正比,可以改善系统的动态响应。

特点是能够提前预测误差信号的趋势,对快速变化的信号有很好的控制效果,但对于噪声敏感。

3. 计算题3.1 某温度控制系统,使用比例控制器,设定温度为100°C,比例系数Kp=0.5,实际温度为120°C。

自动控制原理试卷及答案20套

自动控制原理试卷及答案20套

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QQ753326843
3.当输入为
1 2 2
考研直通车
r (t ) 1(t ) t * 1(t ) t * 1(t ) 时,求稳态误差 e ss 。
R(s)
E (s)
1 e sT s
K s2
C (s)
0.5s
七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性。 (15 分)
j
× -6 × -3 × 0

A.
1
B. K 162
C.
2.42
D.
0

( ) 7、(本小题 5 分) 下列线性系统判断中正确的是――
A.(1)稳定
B.(2)稳定
C.(3)稳定
D. 全不稳定 答
( ) 8、(本小题 5 分) 在采样控制系统中,为使采样信号不失真的恢复为原来的连续信号,则采样频率 应至少大于――
(10 分)
X i (s)
+ -
K ( s 1) 3 s as 2 2 s 1
K ( s 1) W k ( s) 2 s 2s 2
X o (s)
三、已知负反馈系统的开环传递函数为, 的根轨迹;并求系统稳定时 K 的取值范围。
试画出以 K 为参数系统 (15 分)
W K ( s)
10 c K1
-2

-3
0
c
c
-1
c
10 c K1
-2

第 3 页 共 42 页
QQ753326843
图(a) 要求: 1. 写出系统的开环传递函数。
考研直通车
图(b)
s )和恒速输入下的稳态误差。 2. 比较两系统的稳定性,暂态性能( 3. 将图(a)所示的系统校正为图(b)所示的系统,应采用什么形式的串联校正装

自动控制原理试题及答案

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。

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

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:________、________、________。

自动控制原理期末考试试卷六套+(答案详解)

自动控制原理期末考试试卷六套+(答案详解)

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 )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2)(5 10+s s ,则它的开环增益为(c ) C.57. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是(b ) B.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Ts s G +=1)(,当频率T1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠为( a ) A.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()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统 ( )A.稳定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。

C.3013.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( )C.214.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( )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( ) 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( )B.)(lim 0s 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 (s )H (s )=)3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为( ) 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。

自动控制原理考试试卷

自动控制原理考试试卷

自动控制原理试题2. (10分)已知某系统初始条件为零,其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ,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 C1.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ,求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

3.(10分)系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=,若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%,调节时间小于6s ,峰值时间小于6.28s ,试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。

(8分)0,3==p v (a )0,0==p v (b ) 2,0==p v (c ) 题4图 题2图6. (15分)已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示(分段直线近似表示)1、.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(6)(+=s s s G ,试求系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

3、(10分)已知系统的结构图如下,试求: (1)开环的对数幅频和相频特性曲线;(2)单位阶跃响应的超调量σ%,调节时间ts ; (3)相位裕量γ,幅值裕量h 。

7.(15分)已知系统结构图如下图所示,试求传递函数)()(,)()(s R s E s R s C 。

3. (10分)已知某系统初始条件为零,其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ,试求系统的传递函数及单位脉冲响应。

8.(12分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数)()(s R s C 。

自动控制原理试卷及答案20套1

自动控制原理试卷及答案20套1

《自动控制原理》试卷(一)A一、)(/)(s R s C二、 系统结构图如图所示,τ取何值时,系统才能稳定 ?(10分)三、已知负反馈系统的开环传递函数为, 42)2()(2+++=s s s K s W k(1) 试画出以K 为参数系统的根轨迹;(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧 。

(15分)四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为)15.0(100)(+=s s s W K ,现加入串联校正装置:101.011.0)(++=s s s W c ,试: (20分)(1) 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正?(2) 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。

(3) 计算校正后的相位裕量。

五、非线性系统结构如图所示,设输入r=0, 绘制起始点在0)0(,1)0(00==>=c cc c 的c c -平面上的相轨迹。

(15分)C )(s )(s o六、采样控制系统如图所示,已知: (15分)1.求出系统的开环脉冲传递函数。

2.当输入为)(1*)(1*)(1)(221t t t t t t r ++=时,求稳态误差ss e 。

七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。

其中,(1)─(3)为线性系统,(4)─(6)为非线性系统。

(15分)《自动控制原理》试卷(一)B一、 控制系统的结构如下图。

(1) 当F (s )=0时,求系统闭环传递函数)()()(s R s C s =Φ;(2) 系统中H 2(s )应满足什么关系,能使干扰F (s )对输出C (s )没有影响?(10分)二、. 设某控制系统方框图如图所示,要求闭环系统的特征值全部位于s =-1垂线之左,试确定参数K 的取值范围。

(10分)三、.一单位负反馈系统的开环传函为)15.0()125.0()(++=s s s K s W ,欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数,试用根轨迹法确定K 值范围(要求首先绘制根轨迹,求出并在图上标注主要的特征点参数)。

《 自动控制原理 》典型考试试题

《 自动控制原理 》典型考试试题

《 自动控制原理 》典型考试试题(时间120分钟)院/系 专业 姓名 学号第二章:主要是化简系统结构图求系统的传递函数,可以用化简,也可以用梅逊公式来求一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。

二 、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

试求传递函数)()(s R s C ,)()(s N s C 。

三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。

四、(共15分)系统结构图如图所示,求X(s)的表达式五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。

试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。

六、(共15分)系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数)()(s R s C 。

七、(15分)试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数)()(s R s C 一、(共15分)某控制系统的方框图如图所示,欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。

二、(共10分)设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。

试确定系统参数,1K 2K 和a 。

三、(共15分)已知系统结构图如下所示。

求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为:试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为若系统以2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的K 和α值六、(共15分)系统结构图如图所示。

(1)为确保系统稳定,如何取K 值?(2)为使系统特征根全部位于s 平面1-=s 的左侧,K 应取何值?(3)若22)(+=t t r 时,要求系统稳态误差25.0≤ss e ,K 应取何值?六、(15分)单位反馈系统的开环传递函数为)5)(3()(++=s s s K s G 为使系统特征根的实部不大于-1,试确定开环增益的取值范围。

自动控制原理试题库20套和答案详解

自动控制原理试题库20套和答案详解

. 专业资料可编辑 .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. 专业资料可编辑 .为 。

二. 1.求图示控制系统的传递函数.求:)()(S R S C (10分)R(s). 专业资料可编辑 .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 .=?T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=?. 专业资料可编辑.. 专业资料可编辑 .(1)(2) (3)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. 专业资料可编辑 .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 )。

自动控制原理试题库20套和答案详解

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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。

自动控制原理考试试题

自动控制原理考试试题

自动控制原理考试试题在自动控制原理这门学科中,考试试题是检验学生对知识掌握程度和应用能力的重要手段。

下面将为您呈现一套较为全面的自动控制原理考试试题,涵盖了该学科的多个重要知识点。

一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、以下系统中,属于开环控制系统的是()A 空调温度控制系统B 电饭锅的保温控制系统C 自动售货机的投币控制系统D 数控机床的位置控制系统2、系统的传递函数取决于()A 输入信号B 初始条件C 系统的结构和参数D 输出信号3、对于一阶系统,时间常数 T 越大,则系统的()A 响应速度越快B 响应速度越慢C 稳定性越好D 稳定性越差4、二阶系统的阻尼比ζ 越大,则系统的()A 超调量越大B 超调量越小C 调整时间越长D 调整时间越短5、系统的频率特性是指()A 系统在正弦输入下的稳态输出与输入的幅值比和相位差B 系统在正弦输入下的瞬态输出与输入的幅值比和相位差C 系统在单位阶跃输入下的稳态输出与输入的幅值比和相位差D 系统在单位阶跃输入下的瞬态输出与输入的幅值比和相位差6、若系统的开环传递函数为 G(s)H(s) = K /(s(s + 1)(s +2)),则其根轨迹的渐近线与实轴的夹角为()A 60°,180°B 90°,180°C 60°,120°D 90°,120°二、填空题(每题 5 分,共 20 分)1、控制系统的基本要求包括稳定性、快速性和________。

2、线性系统的叠加原理表明,多个输入作用于线性系统所引起的输出,等于各个输入单独作用于该系统所引起的输出的________。

3、闭环控制系统中,误差信号是指________与反馈信号之差。

4、频率特性的对数坐标图又称为________。

三、简答题(每题 10 分,共 30 分)1、简述闭环控制系统的工作原理,并举例说明。

答:闭环控制系统是指系统的输出量对系统的控制作用有直接影响的控制系统。

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.zl-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)。

那么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.某单位反应系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ,那么该系统是阶 型系统;其开环放大系数K=。

5.自动控制系统L(ω)曲线为:那么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 -----=〔单位反应T=0.1〕当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为。

二. 1.求图示控制系统的传递函数.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.反应校正系统如下图〔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〕假设使系统ξ=0.707,k f应取何值?单位斜坡输入下e ss.=?. . word.zl-. word.zl-〔1〕〔2〕〔3〕五.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正确系统.求其K=?,γmax =?六、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。

〔要求简单写出判别依据〕〔12分〕. word.zl-七、控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最正确系统,求校正装置的传递函数G 0〔S 〕。

〔12分〕一.填空题。

自动控制原理考试真题

自动控制原理考试真题

选择题:自动控制系统中的“开环控制”是指:A. 控制器直接对系统输出进行反馈控制B. 控制器不依赖系统输出反馈,仅按设定值进行控制(正确答案)C. 系统输出与输入之间不存在任何联系D. 控制器仅在系统出现偏差时工作下列哪个环节属于自动控制系统的基本组成之一?A. 执行器(正确答案)B. 环境因素C. 外部干扰D. 初始条件在自动控制系统中,传递函数通常用来描述:A. 系统的动态性能(正确答案)B. 系统的静态误差C. 系统的稳定性判据D. 系统的结构特点对于一个线性定常系统,其稳定性判据通常不包括:A. 劳斯判据B. 奈奎斯特判据(正确答案,应为奈奎斯特稳定性判据的简化形式“奈氏判据”,但考虑语境仍判断此为核心意思)C. 赫尔维茨判据D. 伯德图法在控制系统的校正设计中,超前校正主要用于改善系统的:A. 稳定性B. 稳态精度C. 瞬态响应(正确答案)D. 抗干扰能力下列哪个概念与自动控制系统的“能控性”直接相关?A. 系统能否在有限时间内达到任意状态(正确答案)B. 系统在外部干扰下的稳定能力C. 系统输出跟随输入变化的准确程度D. 系统对初始条件的敏感程度在自动控制理论中,“根轨迹法”主要用于:A. 分析系统稳定性(正确答案)B. 设计系统控制器C. 计算系统传递函数D. 评估系统性能指标对于一个二阶系统,其阻尼比ξ对系统响应的影响是:A. ξ越大,系统响应越快B. ξ越小,系统超调量越大(正确答案)C. ξ对系统稳态误差无影响D. ξ与系统稳定性无关在频率响应法中,系统的相对稳定性可以通过以下哪个参数来评估?A. 相位裕度(正确答案)B. 阻尼比C. 静态误差系数D. 穿越频率对应的增益。

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一、填空题
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:、快速性和。

2、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。

3、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。

4、根轨迹起始于,终止于。

5、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:
1、下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中,错误的是( )
A、只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的
B、反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动
C、反馈控制系统的作用是:抵抗扰动、服从给定
D、系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度
2、转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是 ( )
A.PID B.PI C.P D.PD
3、下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是( )
A、饱和非线性控制
B、转速超调
C、准时间最优控制
D、饱和线性控制
4、静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,则静差率( )
A.越小B.越大C.不变D.不确定
5、普通逻辑无环流(既无推β又无准备)可逆调速系统中换向时待工作组投入工作时,电动机处于()状态。

A、回馈制动
B、反接制动
C、能耗制动
D、自由停车
6、在交—直—交变频装置中,若采用不控整流,则PWN逆变器的作用是()。

A、调压
B、调频
C、调压调频
D、调频与逆变
7、下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是()。

A、降电压调速
B、变极对数调速
C、变压变频调速
D、转子串电阻调速
8、当电动机在额定转速以下变频调速时,要求( ),属于恒转矩调速。

A、定子电源的频率f1可任意改变
B、定子电压U1不变
C、维持U1/f1=常数
9、异步电动机数学模型的组成不包括( )
A、电压方程
B、磁链方程
C、转矩方程
D、外部扰动
10、异步电动机变压变频调速时,采用()控制方式,可获得一线性机械特性。

A、U1/f1=常值;
B、Eg/f1=常值;
C、Es/f1=常值;
D、Er/f1=常值
三、判断题:
1、在自动调速系统中,电压负反馈主要补偿电源内阻上电压的损耗()。

1、电压负反馈调速系统对直流电动机电枢电阻、励磁电流变化带来的转速变化
无法进行调节。

( )
2、调速系统中采用比例积分调节器,兼顾了实现无静差和快速性的要求,解决了静态和动态对放大倍数要求的矛盾。

( )
4、变频调速时,若保持电动机定子供电电压不变,仅改变其频率进行变频调速,将引起磁通的变化,出现励磁不足或励磁过强的现象。

( )
5、当积分调节器的输入电压△Ui=o 时,其输出电压也为0。

( )
四、简答题:
1、 试描述自动控制系统基本组成。

2、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。

3、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网电压波动与负载扰动时,哪个调节器起主要调节作用
4、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么
五、计算题:
1、某系统在阶跃信号r(t)=1(t)、零初始条件下的输出响应()21t t c t e e --=-+,试求系统的传递函数G(s)和脉冲响应()c t δ。

2、水银温度计的传递函数为11Ts +,若用其测量容器内的水温,当插入水中4min
才能显示出该水温度的98%的数值(设温度计插入水前处在0℃的刻度上)。

若加热容器使水温按2℃/min 的速度匀速上升,问温度计的稳态指示误差有多大
3、 某直流调速系统的电动机额定转速为 nN=1430r/min ,额定速降 △nN =115r/min ,当要求静差率s ≤30%时,允许多大的调速范围如果要求静差率s ≤20%,试求最低运行速度及调速范围。

4、在转速、电流双闭环系统中,两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。

已知参数:电动机:Pnom= , Unom=220V , Inom=20A ,nnom=1000r/min,电枢回路总电阻R=Ω,设Unm*= Uim*= Ucm=8V,电枢回路最大电流Idm=40A,电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求:
(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α;
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。

答案:
一、填空题:
1、稳定性;准确性
2、给定值
3、输入;扰动
4、开环极点;开环零点
5、
1
()[()()]
p
u t K e t e t dt
T
=+⎰;1
[1]
p
K
Ts
+;稳态性能
二、选择题:
1、B
2、B
3、D
4、A
5、B
6、C
7、C
8、C
9、D 10、B
三、判断题:
1、√
2、√
3、√
4、√
5、Ⅹ
四、简答题:
1-1 试描述自动控制系统基本组成。

答:
自动控制系统一般都是反馈控制系统,主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。

控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的,按其职能分,主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。

如下图所示为自动控制系统的基本组成。

2、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。

答:泵升电压产生的原因:采用二极管整流获得直流电源时,电机制动时不能回馈电能,只好对滤波电容充电,使电容两端电压升高,产生泵升电压。

泵升电压抑制措施:电容器吸收动能;镇流电阻消耗动能;并接逆变器。

3、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网电压波动与负载扰动时,哪个调节器起主要调节作用
答:电网电压波动时,ACR 起主要调节作用;负载扰动时,ASR 起主要抗扰调节作用。

4、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么
答:当两个调节器都不饱和时,它们的输入偏差电压和输出电压都是零,转速调节器 ASR 的输出限幅电压 Uim 决定了电流给定电压的最大值;电流调节器 ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm.
五、计算题:
1、某系统在阶跃信号r(t)=1(t)、零初始条件下的输出响应()21t t c t e e --=-+,试求系统的传递函数G(s)和脉冲响应()c t δ。

答:
()11121c s s s s =-+++
(1)
()1
r s s =
(2)
()()()224232c s s s G s r s s s ++==++
(3)
()()()22t t c t c t t e e δδ--==+-g
(4)
2、水银温度计的传递函数为11Ts +,若用其测量容器内的水温,当插入水中4min
才能显示出该水温度的98%的数值(设温度计插入水前处在0℃的刻度上)。

若加热容器使水温按2℃/min 的速度匀速上升,问温度计的稳态指示误差有多大 答:
240
0.02T e -=,61.35T s =
(1)
()130r t t =
,()21130R s s =⋅ (2)
()11111Ts E s Ts T s ==++⋅
(3)
()()2011lim 13030s Ts T sE s R s s Ts s →=⋅⋅⋅=+
(4)
3、 某直流调速系统的电动机额定转速为 nN=1430r/min ,额定速降 △nN =115r/min ,当要求静差率s ≤30%时,允许多大的调速范围如果要求静差率s
≤20%,试求最低运行速度及调速范围。

解:要求s≤30%时,调速范围为
若要求s≤20%时,最低空载转速为
最低运行转速为
调速范围为
4、在转速、电流双闭环系统中,两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。

已知参数:电动机:Pnom= , Unom=220V , Inom=20A ,nnom=1000r/min,电枢回路总电阻R=Ω,设Unm*= Uim*= Ucm=8V,电枢回路最大电流Idm=40A,电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求:
(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α;
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。

解:(1)β= Uim*/Idm=8/40=
α= Unm */ nnom=8/1000=
(2)Ud0=IdmR=40×=60V
Ui= Uim*=8V(极性相反)
Uc= Ud0/Ks=60/40=。

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