湖南大学自动控制原理试题 (1)
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。
(精校版)自动控制原理试题库(含答案)
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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,则G （s)为G1(s ）+G2（s ）（用G 1（s)与G 2（s) 表示）。
()G s 4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率，=nω阻尼比=ξ0.707=该系统的特征方程为 ，2220s s ++=该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡.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.1050.20.5s s s s+++6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点.7、设某最小相位系统的相频特性为,则该系统的开环传递101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--函数为。
(1)(1)K s s Ts τ++8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是，1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰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)湖大自控试卷1
湖南大学课程考试试卷
课程名称：自动控制原理；试卷编号： B ；考试时间：120分钟
适当说明） 二、 画出下图（1）、（2）所示系统的信号流图，并用梅逊增益公式求出C （S ）/R （S ）和C （S ）/N （S ）。
三、已知系统如下图所示，试求
1.当n（t）=0 , G（S）=1/TS , F（S）=1 时，在单位斜坡信号r（t）= t作用下系统输出C （t）。
2.当r（t）=1（t）, n（t）=0 , G（S）=1/[S（0.1S+1）], F（S）=40时，系统的超调量，上升时间和调节时间。
3.当n（t）=0 G（S）=1/[S(0.1S+1)(0.25S+1)], F（S）=1时，系统稳定的K值范为。
4.当r（t）=1（t）, n（t）=1（t）,G（S）=1/（S+5）, F（S）=50/（0.05S+1）时，系统的稳态误差。
四、试概略绘制下图所示系统的根轨迹图，并判断闭环系统的稳定性。
五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G（S）=k（S+1）/S（10S+1）
1.画出K=10时系统的近似对数幅频，相频曲线。
2.判断K=10时闭环系统的稳定性，并求系统的相角裕度γ。
3. 当K值增大至K=20时，对数幅频特性曲线应如何快速确定。
六、采样系统如下图所示,若采样周期T=0.1秒,试求:
1.系统闭环脉冲传递函数φ（Z）。
2.r(t)=1(t)+t时系统的稳态误差。
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*=（）
湖南大学自动控制原理试题
六、已知系统的开环传递函数如下（K > 0）： （12 分）
G(s) K (s 1) s2 (2s 1)
（1）试绘制系统的概略开环幅相曲线。 （2）利用奈氏判据确定系统闭环稳定的条件。
湖南大学课程考试试卷
四、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下， （15 分）
课程名称： 自动控制原理 ；试卷编号： 3
；考试时间：120 分钟
湖
G(s)
K*
南
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
s(s 1)(s 3)
大
学
应得分 15 12 15 15 16 12 15
课
实得分
100 评分：
心
姓名：
第 1 页共 2 页
七、已知某离散系统如下图所示，采样周期 T=1s, 输入 r(t)=1(t) 。 （15 分）
R(s) +
1 eTs
2
C(s)
_
s
(s 1)
试求： (1) 离散系统的输出 z 变换 C(z); (2) 采样瞬时的输出响应 c*(t); (3) 输出响应的终值 c( )
H1(s)
R(s) +
装
_
_
+ G1(s)
G2(s)
C(s)
G3(s)
G4(s)
_
订 线 （
答
案
不 得 超
二、已知某二阶系统的单位阶跃响应曲线 c(t)如下图所示。 试计算系统阻尼比ξ和阻尼振荡频率ωd。 （12 分）
过
c(t)
此 线 ）
自动控制原理试卷C湖南大学课程考试试卷7套
(答题请做在答卷纸上，并写清题号。
做在草稿纸上的无效)一、已知系统结构图如下图所示。
1、试通过结构图等效变换求C(S)/R(S)；2、试画出相应的信号流图，并运用梅逊增益公式求E(S)/R(S)。
二、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：)1(10)(+=s s s G1. 画出系统的近似对数幅频、相频特性曲线；2. 判断闭环系统的稳定性。
如果系统稳定，求系统的相角裕度γ和幅值裕度h 。
第1页 共 2 页考试中心填写： ___年___月___日 考 试 用湖南大学课程考试试卷课程名称： 自动控制原理； 试卷编号： ； 考试时间：120分钟题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分应得分 100实得分 评分：评卷人姓名： 学号： 专业班级：装订线（答题不得超过此线）G 1(S) G 2 (S) G 3 (S) H 1(S)G 4(S)R(S) C(S) _ ·· E(S)_三、一线性连续控制系统如下图所示。
1、用劳斯判据判断K 为何值时，系统稳定；2、当K为何值时，系统发生持续等幅振荡，求其振荡角频率ωn 。
一四、已知控制系统开环传递函数为G(S)H(S)= )3)(6(++s s k1、绘制当K 从0→∞变化时系统的根轨迹；2、求闭环系统稳定的K 值范围。
五、离散系统如下图所示。
1、设G 1(S)=s e Ts --1，G 2(S)= )1(10+s s ，样周期T=1s ，试写出闭环脉冲传递函数Φ（Z ）；2、在z 域中分析系统的稳定性；3、求 r(t)=1(t)+t 时系统的稳态误差。
六、最小相角系统的近似对数幅频特性曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。
R(S) C(S) 2)10(++s s k 220ss + G 1 (S) G 2 (S)考试中心填写年月日第2页共 2 页湖南大学课程考试试卷考试用课程名称：自动控制原理；试卷编号：C；考试时间：120分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 15 10 20 15 24 16 100 实得分 评分评卷人一．绘制如图1所示无源网络的结构图，并求系统的传递函数U c (S)/U r (s)。
自动控制原理试题(卷)库20套和答案解析详细讲解
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()(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=?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（1）（2）（3）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。
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=（）。
自动控制原理试卷含答案4套完整(免费)
课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷）试卷A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。
《 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。
自动控制原理试题及答案
自动控制原理试题及答案【简介】自动控制原理是电子信息工程专业中的一门基础课程，主要涉及控制系统的基本概念、数学模型、传递函数、稳定性分析、根轨迹、频率响应等内容。
本文针对自动控制原理的试题及答案进行了整理和解答，共计1500字。
【第一部分：选择题】1. 控制系统的基本组成部分是（）。
A. 感受器B. 控制器C. 执行器D. 以上选项都正确答案：D2. 传递函数的定义是（）。
A. Y(s)/X(s)B. X(s)/Y(s)C. X(t)/Y(t)D. Y(t)/X(t)答案：A3. 控制系统的稳定性分析常使用（）方法。
A. 根轨迹B. 频率响应C. 传递函数D. 线性回归答案：A【第二部分：填空题】4. __________是控制系统的核心部分，是控制器。
答案：比例控制器、积分控制器、微分控制器或PID控制器5. 在频率域中，传递函数的模为__________，相位角为__________。
答案：增益，相位【第三部分：解答题】6. 简述控制系统的开环和闭环控制的原理及区别。
解答：开环控制是指控制器的输出信号不受反馈信号的影响，仅仅由输入信号决定，因此开环控制系统是非自动调节的。
闭环控制是指控制器的输出信号受到反馈信号的调节，通过与预期输出进行比较，使输出信号逐渐接近预期输出，即使系统发生干扰也能够进行修正。
开环控制适用于要求不高、易实现的系统，闭环控制则更适用于要求较高、对系统稳定性和精度要求较高的系统。
7. 根据控制系统的传递函数D(s)与输入信号X(s)之间的关系，推导出控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)之间的关系。
解答：根据传递函数的定义，传递函数D(s)表示系统输出信号与输入信号之间的关系，即D(s) = Y(s)/X(s)。
将Y(s)独立解出，则Y(s) =D(s) * X(s)。
因此，控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)的关系为Y(s) = D(s) * X(s)。
【第四部分：编程题】8. 使用MATLAB编程，求解以下控制系统的根轨迹，并分析系统的稳定性。
(完整)自动控制原理复习题20套答案
自动控制原理试卷1答案一．填空 1． 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
2． 闭环极点都位于S 平面左侧;系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内.3． 5.02+S ;0；8。
4． 4，Ⅱ；62.5.5． 110100+S ；10。
6． P-I;利用G(s ）的负斜率使ωC 减小，改善静态性能。
7． 将连续信号变为离散信号;0。
二．（14分） 解：（1）（2）C （Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG •+•三．（20分）解：（1）F （s)=[]T s st f 111)(+-=（2)F （s ）=525125151)5(122++-=+s s ss s（3）G 1（s ）=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s ）=ss s a s )32(10)(2+⨯+sa s s a s s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴ a s s s s A 101032)(23+++=∴ 要使系统稳定，则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a （两内项系数乘积>两外项系数乘积）521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)(1分)(4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)(2分) (1分)(1分) (2分)（每空1分。
《自动控制原理》试题(卷)与答案解析(A26套)
（1）当选择校正装置 时，分析系统稳定性；
（2）当选择校正装置 时，分析系统稳定性，若系统稳定计算 和 ；
（3）确定校正后的系统型别及开环增益。
7、（15分）设离散控制系统结构如图所示。
五、（14分）系统结构图如下，要求：（1）绘出系统稳定时奈奎斯特曲线的大致图形。
（2）在奈奎斯特图上证明系统临界稳定时的 。
]
六、（14分）某最小相位系统采用串联滞后校正 ，校正前开环对数幅频特性渐近线如图。要求校正后幅值穿越频率 （ ,均为给定正常数）。试求校正装置传递函数 和校正后开环传递函数 。
4.控制系统如下图所示，已知r(t)=t，n(t)=1(t)，求系统的稳态误差，并说明要想减小稳态误差应采取什么措施。（10分）
二．综合分析计算题：（65分）
1．（13分）试求下图所示无源网络的传递函数，其中R1=R2=1Ω，L=1H，C=1F，并
求当 时系统的稳态输出。
2．（12分）求图示离散系统输出C（z）的表达式。
自动控制原理试卷A（5）
一、基本概念题：（35分）
1．某系统在单位阶跃输入及零初始条件下的输出响应为 求系统的
传递函数和单位斜坡响应。（9分）
2．单位负反馈系统开环奈氏曲线分别如下图所示，其中分别为右半平面和原点出的极点数，试确定系统右半平面的闭环极点数，并判断闭环稳定性。（6分）
3.某系统闭环特征方程为 ，试判定闭环稳定性，并确定闭环系统在右半平面、左半平面和虚轴的极点个数。（10分）
5．（12分）已知非线性系统微分方程为 ，试用直接积分法求该系统的相轨迹，并研究其极性。
参考答案A（5）
一、基本概念题
1、传递函数为 ；单位斜坡响应为 。
大学期末考试自动控制原理题集（附带答案）
⼤学期末考试⾃动控制原理题集（附带答案）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 ）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 ）7. 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 ） ° ° ° °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。
13.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 ）14.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（ C ）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 ） 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（ B ）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 ）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（B ）A.圆B.上半圆C.下半圆 °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（ C ） 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（ B ）反馈的传感器。
湖南大学考研题试卷 自动控制原理08年
Tz z z 1 1 1 ； Z ； Z 2 。四． （20 Z aT 2 s a z e s z 1 s ( z 1)
分）单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线 L0 ( ) 如图 3 所示，采用串联校正，
s s 1 1 3 10 校正装置的传递函数 G c ( s) s s 1 1 0 . 3 100
（1） 写出校正前系统的传递函数 G0 ( s ) ； （2） 在图 3 中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线 L( ) ； （3） 求校正后系统的截止频率 c 和相角裕度 。
五． （30 分）非线性系统结构图如图 4 所示， M 1 ， N ( A)
4M 。 A
（1） 0 时，确定系统受扰后最终的运动形式（稳定/自振/发散） ； （2） 0 时，要在系统输出端产生一个振幅 Ac 1 的近似正弦信号，试确定参 数 K 和相应的频率 ； （3） 定性分析当延迟环节系数 增大时，自振参数（ A, ）变化的趋势（增加/ 不变/减小） 。
自动控制原理试题（卷）
重要提示：考生必须将所有答案写在答题纸上，本试题上的任何标记均不作判题依据
一． （20 分）系统结构图如图 1 所示 （1） 写出闭环传递函数 ( s ) 表达式； （2） 要使系统满足条件： 0.707 , n 2 , 试确定相应的参数 K 和 ； （3） 求此时系统的动态性能指标（
0 0
, ts ） ；
（4） r (t ) 2t 时，求系统的稳态误差 ess ； （5） 确定 Gn ( s ) ，使干扰 n(t ) 对系统输出 c(t ) 无影响。 K* s ( s 3) 2
二． （15 分）单位反馈系统的开环传递函数为 G ( s )
湖南大学考研题 自动控制原理
LG ( )
50db 40db 30db -20
10db 0 0.01 0.1 0.32 1 10
-40 20
-20db
-30db
-60
-40db
L C ( )
图3 1、答案： R ( S ) ＝
C (S )
G1G2G3 G1G4 1 G1G2G3 G1G4 H1G2 G3 H1G4
G＝
K
K=100
33.40
GGc＝
(3)
100(3.125S 1) S S S ( 1)( 1)(100 S 1) 10 20
' 57.70
ts 1.4 s
d 2 3 d 1＝1 K* 3
2、答案： %＝16.3％ 3、答案： （1） 4、答案： （1） 5、答案： （1）
a 3
（2）
1 K 3
0 K 15
（2） K=8
(2)
S S S ( 1)( 1) 10 20 3.125S 1 Gc＝ 100 S 1
（4） 若 r(t) = 2t ＋2 时，要求系统的稳态误差为 0.25，问 K 应取何值。 5、 已知最小相位系统的开环对数幅频特性 LG ( ) 和串联校正装置的对数幅频特性 L ( )
C
如图 3 所示： （本题 25 分） （1） 写出原系统的开环传递函数 G(S),并求其相角裕度 ； （2） 写出校正装置的传递函数 G C ( S ) ； （3） 画出校正后系统的开环对数幅频特性 LGC ( ) ，并求其相角裕度 。
（1） 绘制 K 从 0 ~ 变化的根轨迹（要求出：分离点、与虚轴的交点等） ；
*
（2） 求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益 K 的取值范围。
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湖南大学课程考试试卷
课程名称：自动控制原理；试卷编号： B ；考试时间：120分钟
一、 用结构图等效变换法求下图函数C(S)/R(S)。
（要求每一步变换作适当说明） 二、 画出下图（1）、（2）所示系统的信号流图，并用梅逊增益公式求出C （S ）
/R （S ）和C （S ）/N （S ）。
三、 已知系统如下图所示，试求
1.当n（t）=0 , G（S）=1/TS , F（S）=1 时，在单位斜坡信号r（t）= t作用下系统输出C （t）。
2.当r（t）=1（t）, n（t）=0 , G（S）=1/[S（0.1S+1）], F（S）=40时，系统的超调量，上升时间和调节时间。
3.当n（t）=0 G（S）=1/[S(0.1S+1)(0.25S+1)], F（S）=1时，系统稳定的K值范为。
4.当r（t）=1（t）, n（t）=1（t）,G（S）=1/（S+5）, F（S）=50/（0.05S+1）时，系统的稳态误差。
四、试概略绘制下图所示系统的根轨迹图，并判断闭环系统的稳定性。
五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G（S）=k（S+1）/S（10S+1）
1.画出K=10时系统的近似对数幅频，相频曲线。
2.判断K=10时闭环系统的稳定性，并求系统的相角裕度γ。
3. 当K值增大至K=20时，对数幅频特性曲线应如何快速确定。
六、采样系统如下图所示,若采样周期T=0.1秒,试求:
1.系统闭环脉冲传递函数φ（Z）。
2.r(t)=1(t)+t时系统的稳态误差。