自动控制原理_重庆大学_期末试卷

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自动控制原理_重庆大学_期末试卷

重庆大学自动控制原理(1) 课程试卷2010 ~2011 学年第1 学期开课学院：自动化学院课程号： 17001030考试日期：考试方式：考试时间： 120 分钟一、（20分）水箱液位控制系统如图1所示。

系统运行过程中无论用水流量如何变化(由阀门Q 2操纵)，希望水面高度(液位)H 保持不变。

1、简述工作原理。

2、画出系统的原理方块图，并指明被控对象、检测元件、执行元件、被控量、给定值和干扰。

3、该系统是开环还是闭环控制系统？是定值还是随动控制系统？二、（20分）已知机械系统的各环节或元件的输入输出微分方程组为：12110210022,(),()11,,i i F F F F f x x F k x x z F y F x z y f k =+=-=-⎧⎪⎨===+⎪⎩ 其中 1212,,,f f k k 均为已知参数。

1. 根据所给出的微分方程组，写出经拉普拉斯变换得到的代数方程组；2. 绘制各环节或元件的方框图；3. 绘制出以i x 为输入，o x 为输出的系统动态结构图；4. 求出该系统的闭环传递函数。

三、（15分）控制系统结构如图 2所示。

试确定使阻尼比为0.5时的t k 值，并比较两个系统的性能指标。

四、（15分）系统开环传递函数为32(1)()56k s G s s s s+=++。

试概略绘出闭环系统根轨迹，并求系统稳定的k 值范围。

命题人：组题人：审题人：命题时间：教务处制学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密图1 液位控制系统示意图()a()b图 2 系统结构图五、（15分）系统开环幅相特性曲线如图4所示，其开环传递函数在s 右半平面上的极点个数为P ，试判别闭环系统的稳定性。

六、（15分）单位负反馈系统开环传递函数为()(1)kG s s s =+。

若要求系统开环截止频率 4.4 /s c rad ω≥，相角裕度45γ≥，在单位斜坡输入信号作用下，稳态误差0.1ss e ≤，试求无源超前网络参数。

《自动控制原理》期末试题

《自动控制原理》期末试题一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）【 A 】1．某系统的传递函数为G （s ）=52s +，则该系统的单位脉冲响应函数为 A ．-2t 5e B ． 5t C ．2t5e D ． t50，0≤t ＜5 【 B 】2．若f(t)= 其L[f(t)]=1，t≥5A ．s -s eB.s-5se C ．s 1D.se 5s 1 【 C 】3．已知f （t ）=0.5t+1，其L[f(t)]=A ． 25.0s s + B ． 25.0s C ．ss 1212+ D ．s 21 【 D 】4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为 A ．2552+sB ．162+s s C ． 2-1sD ． 21+s 【 B 】5. 若tte t f 2)(-=，则L[f(t)]=A ．21+s B ． 2)2(1+s C ． 2-1sD ．2)2-(1s 【 C 】6. 二阶欠阻尼系统的上升时间r t 定义为A ．单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B ．单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C ．单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值所需的时间D ．单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间【 B 】7. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数 A ．1510+s B ．1520+s s C ．)15(210+s s D ．2s 【 D 】8. 二阶系统的极点分别为S1=-0.5，S2=-4，系统增益为5，则其传递函数为A ．)4-)(5.0-(2s sB ．)4)(5.0(2++s sC ．)4)(5.0(5++s sD ．)4)(5.0(10++s s【 A 】9. 开环系统与闭环系统最本质的区别是A ．开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B ．开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C ．开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D ．开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路【 C 】10. 线性系统与非线性系统的根本区别在于 A ．线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B ．线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入 C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D ．线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少【A 】11. 系统类型λ、开环增益K 对系统稳态误差的影响为 A ．系统型次λ越高，开环增益K 越大，系统稳态误差越小 B ．系统型次λ越低，开环增益K 越大，系统稳态误差越小 C ．系统型次λ越高，开环增益K 越小，系统稳态误差越小D ．系统型次λ越低，开环增益K 越小，系统稳态误差越小【 C 】12.一阶系统的传递函数为G(s)=1KTs +，则该系统时间响应的快速性 A ．与K 有关B ．与K 和T 有关C ．与T 有关D ．与输入信号大小有关【 C 】13.一闭环系统的开环传递函数为G(s)=8(3)(23)(2)s s s s +++，则该系统为A ．0型系统，开环增益为8B ．I 型系统，开环增益为8C ．I 型系统，开环增益为4D ．0型系统，开环增益为4【 B 】14.瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的 A ．单位脉冲函数 B ．单位阶跃函数 C ．单位正弦函数 D ．单位斜坡函数【 C 】15.二阶系统的传递函数为G(s)=2221KS S ++，当K 增大时，其 A ．无阻尼自然频率n ω增大，阻尼比ξ增大 B ．无阻尼自然频率n ω增大，阻尼比ξ减小 C ．无阻尼自然频率n ω减小，阻尼比ξ减小 D ．无阻尼自然频率n ω减小，阻尼比ξ增大【 B 】16.所谓最小相位系统是指 A ．系统传递函数的极点均在S 平面左半平面B ．系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左半平面C ．系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面D ．系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左右半平面【 A 】17.一系统的传递函数为G(s)=102S +，则其截止频率b ω为 A ．2 rad/sB ．0.5 rad/sC ．5 rad/sD ．10 rad/s【 B 】18.一系统的传递函数为G(s)=(1)KS TS +，则其相位角()ϕω可表达为A ．1tg T ω--B ．190o tg T ω---C ．190o tg T ω--D ．1tg T ω-【A 】19.一阶系统的传递函数为G(s)=22S +，当输入r(t)=2sin2t 时，其稳态输出的幅值为A B 2 C ．2 D ．4【 D 】20.延时环节se τ-（τ>0），其相频特性和幅频特性的变化规律为A ．()90oϕω=，()0L ω=dB B ．()ϕωωτ=-，()1L ω= dBC ．()90o ϕω=，()L ωωτ= dBD ．()ϕωωτ=-，()0L ω= dB【 A 】21.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=(1)(2)Ks s s ++，当K 增大时，对系统性能的影响是 A ．稳定性降低 B ．频宽降低 C ．阶跃输入误差增大 D ．阶跃输入误差减小【 A 】22.一单位反馈系统的开环Bode 图已知，其幅频特性低频段是一条斜率为-20dB/dec 的渐进直线，且延长线与0dB 线交点频率为d ω=5，则当输入为r(t)=0.5t 时，其稳态误差为 A ．0.1 B ．0.2 C ．0 D ．0.5【 D 】23.利用乃奎斯特稳定性判断系统的稳定性时，Z=P- N 的Z 表示意义为A ．开环传递函数零点在S 左半平面的个数B ．开环传递函数零点在S 右半平面的个数C ．闭环传递函数极点在S 右半平面的个数D ．闭环特征方程的根在S 右半平面的个数【 B 】24.关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是 A ．劳斯—胡尔维茨判据属于代数判据，是用来判断开环系统稳定性的 B ．乃奎斯特判据属于几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的 C ．乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的 D ．以上叙述均不正确【 D 】25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是 A ．截止频率b ω B ．谐振频率r ω与谐振峰值r MC ．频带宽度D ．相位裕量λ与幅值裕量K g 【 A 】26.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=()Ks s K +，则该系统稳定的K 值范围为A ．K>0B ．K>1C ．0<K<10D ．K>-1【 A 】27.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的为A ．开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B ．中频段表征了闭环系统的动态特性C ．高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D 低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求【 d 】28.以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为 A ．上升时间t r B ．调整时间t s C ．幅值穿越频率c ω D ．相位穿越频率g ω 【 D 】29.当系统采用串联校正时，校正环节为1()21c s G s s +=+，则该校正环节对系统性能的影响为A ．增大开环幅值穿越频率c ωB ．增大稳态误差C ．减小稳态误差D ．稳态误差不变，响应速度降低【 A 】30.串联校正环节1()1c As G s Bs +=+，关于A 与B 之间关系的正确描述为 A ．若G c (S)为超前校正环节，则A>B>0 B ．若G c (S)为滞后校正环节，则A>B>0 C ．若G c (S)为超前—滞后校正环节，则A ≠B D ．若G c (S)为PID 校正环节，则A=0,B>0 二、填空题（每小题2分，共10分）31.传递函数的定义是对于线性定常系统，在___初始条件为零的条件下，系统输出量的拉变换与_输入量的拉氏变换_之比。

自动控制原理期末考试试卷六套 (答案详解)

41.根据图示系统结构图，求系统传递函数C(s)/R(s)。（用信号流图，以及梅森公式）
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*=（）

自动控制原理期末试卷及答案

自动控制原理期末试卷一、简答：（共30分，每小题10分）1、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。

2、什么叫稳定裕量，在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。

3、说明非线性控制系统中具有哪些运动特征（与线性控制系统相比较）。

二、已知系统结构图如图所示，试求出系统的传递函数。

(共10分)三、已知反馈系统的开环传递函数为)6)(3()1()(2+++=s s s s K s G 。

(共10分) （1）试确定使系统稳定的K 的取值范围。

（5分）（2）若要求系统对于输入r(t)= t 2作用下的静态误差e SS ≤0.5，试确定K 的取值范围。

（5分）四、已知最小相位系统开环对数幅頻特性图如图所示，写出相应的传递函数。

(共10分)五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 )1)(1()(21++=s T s T s Ks G 。

(共10分)（1）试概略画出G （s ）对应的Nyquist 图。

（5分）（2）由Nyquist 稳定判据给出闭环系统稳定的条件。

（5分）六、已知系统的开环传递函数为)1()3(2)(+++=s s s s K s G ）（绘制负反馈的根轨迹图，并确定使系统处于欠阻尼的K 值范围。

(共15分) 七、某采样控制系统的结构如图所示，已知τ=1，求：（1）求系统的脉冲传递函数。

(10分) （2）求系统稳定的K 值范围。

(5分)答案一、简答：（共30分，每小题10分）1、答案：闭环控制系统的基本组成：检测元件、比较元件、放大元件、执行元件、给定元件、校正元件及被控对象。

（共6分，除被控对象外，每一个元件给1分）典型结构方框图（4分，可以没有局部反馈）2、答案：稳定裕量是系统距离稳定的边界所具有的余量（5分）。

相角稳定裕量（3分）。

增益稳定裕量（2分）。

3、答案：与线性控制系统相比非线性控制系统表现出如下的特征：（1）非线性控制系统的运动不满足态的迭加原理。

《自动控制原理》期末考试试卷

《自动控制原理》期末考试试卷一、选择题：1. 采用负反馈形式连接后，则（ D ）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 ）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32()2360D s s s s =+++=，则系统（ C ）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 、右半平面闭环极点书Z=24．系统在2()r t t =作用下的稳态误差ss e =∞，说明（ A ）A 、型别2v <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. 对于一下情况应绘制0︒根轨迹的是（ D ）A 、主反馈符号位“-”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()()1G s H s =+6. 关于传递函数，错误的说法是（ B ）A 、传递函数只适用于线性定常系统B 、传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响C 、传递函数一般是为复变量s 的真分式D 、闭环传递函数的几点决定了系统的稳定性7. 高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统（ D ）A 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢8. 已知系统的开环传递函数为50()(21)(5)G s s s =++，则该系统的开环增益为（ C ） A 、50 B 、25 C 、10 D 、59. 若某题的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统（ B ）A 、含两个理想微分环节B 、含两个积分环节C 、位置误差系数为0D 、速度10. 开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标（ A ）A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t二、填空题：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。

《自动控制原理》期末试卷(A)(附答案)

—学年第一学期考试试卷课程编号：课程名称：自动控制原理试卷类型： A √、B□卷考试形式：开□ 、闭√卷考试时间：120分钟题号一二三四五六总分总分人得分得分评分人一、如图所示控制系统，为使其闭环极点s1,2 1 j ，试确定 K和α的值，并确定这时系统的超调量。

（本题 10 分）R( s )K C( s )-s21αs得分评分人二、求图2.所示系统传递函数。

（本题15分）R(s) 1G1-H3G3 1 Y(s)G2-H1-H2图2.得分三、非线性系统线性部分的极坐标图、非线性部分的负评分人倒特性如下图所示。

试判断系统是否稳定，是否存在自振荡。

（本题 15 分）Im ImA Q ReωReQ1G( j ω)N(A)ωAG ( j ω)1N( A)(a)(b)得分评分人四、系统如图所示。

（本题 20 分）1.试分析速度反馈系统 K f对系统稳定性的影响；2.试求 K p、K v、K a，并说明内反馈对稳态误差的影响。

R( s )s 110C( s)__1)s s( sK f s得分评分人五、系统如方框图所示。

（本题 20 分）1.绘制 a = 2时，K由0 ~∞变化时的根轨迹2.并确定阻尼比ζ= 0.707 时的 K 值；3.绘制 K = 4 时，a由 0 ~ ∞变化时的根轨迹4.并确定阻尼比ζ= 0.707 时的a值；R( s )K C( s )_s( s a )六、某单位反馈控制系统之开环传递函数为得分评分人1( 0 .1 s 1 ) 2 ( 0 .008 s 1 )今希望校正后的系统能具有图所示之开环频率特性。

（本题 20 分）1.试求校正后系统的相位裕量；2.确定其校正装置的传递函数；3.采用的是何校正环节，并说明校正目的。

参考答案一、 (10 分 ) 如图所示控制系统，为使其闭环极点 s 1,21 j ，试确定 K 和 α的值，并确定这时系统的超调量。

C ( s)解：① 系统闭环传递函数为R( s )K-KK( s)s 21 αsK (1 s)s2K s K1s 2s1 j2K ， 2解得nζ 1 /2 ，j n12nK2 1 ，n121nn2 ，K 2 ， α 1② 系统超调量为 %exp(12 )100% 4.32%二、（ 15 分）求图 2. 所示系统传递函数。

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。

重庆大学08-09年自动控制原理期末试题A

重庆大学《自动控制原理》课程试卷2008 ~2009 学年第一学期开课学院：电气工程学院课程号：考试日期：考试方式：考试时间： 120 分钟一.单项选择题在下列各题中，将唯一正确的答案代码填入括号内(本大题共10小题, 每小题2分, 共20分)(1)输入量是变化着的，并且要求系统的输出量跟随输入量的变化而做出相应变化的系统是（）。

①.随动系统 ②.恒值系统 ③.离散系统 ④.非线性系统2.如图2.4示控制系统，=)()(S R S E （）。

①.)()(1)(211S G S G S G +②.)()(1)(212S G S GS G + ③.)()(1121S G S G +④.)()(1)()(2121S G S G S G S G +3.已知某单位负反馈系统的开环传递函数为：G(s)=10010s(s )+该系统被称为（）。

①.无阻尼二阶系统 ②.欠阻尼二阶系统 ③.临界阻尼二阶系统 ④.过阻尼二阶系统4.典型二阶系统的单位阶跃响应的t S =9秒（取2%误差带），该系统的阻尼比为ζ=0.5，其无阻尼振荡角频率ωn=（）。

①.1 ②.2 ③.4 ④.55．某系统的开环传递函数为：()()()()()2041051011.s G s H s s .s .s +=++,其根轨迹增益为（）。

①.2 ②.4 ③.16 ④.86．某系统的开环传递函数中有一个右极点，该系统闭环稳定的条件是：当ω从0→ ∞变化时，开环G(j ω)曲线（）。

①绕（-1，j0）点转180o ②绕（-1，j0）点转90o ③绕（-1，j0）点转-180o ④不包围（-1，j0）点 7．如图2所示系统的开环对数幅频特性中，ωc= 。

①.10rad/s ②.20 rad/s ③.50 rad/s ④.100 rad/s8．.如图3所示幅频特性对应的校正环节为。

①.滞后校正 ②.超前校正 ③. 滞后—超前校正 ④.比例校正命题人：侯世英组题人：侯世英审题人：命题时间：2008年12月教务处制学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密图2.49．如图4所示非线性特性为（）。

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

C. 下半圆
D.45 °弧线
19. 开环传递函数为
G (s)H( s)=
s3
K (s
,则实轴上的根轨迹为（
3)
）
.....
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。
A. 电压
B. 电流
C. 位移
D. 速度
41. 根据图示系统结构图，求系统传递函数 C(s)/R(s) 。
R(s) + -
G 1(s)
+
G2( s)
+ -
G 3( s)
C(s)
H 3(s)
.....
.
H 1(s)
42. 建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。
y0(t)
43. 已知系统的传递函数 G (s)
10
，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的
s2 6s s
）
A.2
B.0.2
C.0.5
D.0.05
s1
15. 若已知某串联校正装置的传递函数为 G c (s)
，则它是一种（）
10s 1
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. ess
lim E(s)
C. 7
D. 1
2
2
9. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（
）
.....
A. 上升时间
B. 峰值时间

自动控制期末考试试卷(答案)

自动控制原理期末考试试卷A 答案一、判断题（每题2分）1、Bode 图的横坐标是按角频率均匀分度的，按其对数值标产生的。

（ ×）2、线性定常系统的稳定性只与闭环系统特征根有关。

（√）3、开环稳定的系统将其闭环后的系统一定稳定。

（×）4、幅频特性相同的系统相频特性必相同。

（×）5、非线性定常系统的稳定性只与闭环系统特征根有关（×）二、选择题（每题3分） 1、某系统的传递函数为)s )(s ()s (G 161318++=，其极点是（ B ）。

;61s ,31(D)s6;s 3,(C)s;61-s ,31(B)s-6;s -3,(A)s =====-===2、一个单位负反馈系统为I 型系统，开环增益为k ，则在t )t (r =输入下，此系统的（ C ）。

（A ）稳态速度误差是∞；（B ）稳态加速度误差不是∞；（C ）稳态速度误差是k 1；（D ）稳态位置误差是k1。

3、对欠阻尼系统，为提高系统的相对稳定性，可以（ C ）。

（A ）增大系统的固有频率；（B ）减小系统的固有频率；（C ）增加阻尼；（D ）减小阻尼。

4、将系统的输出不断的全部或部分的返回输入，成为（ D ）。

（A ）调整；（B ）测量；（C ）矫正；（D ）反馈。

5、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位的有（ C ）；)2)(3(2)()12)(13(1)()1(1)()12)(15(1)(1-++++++-++-s s s s D s s s C s T Ts B s s s A6、增大系统的开环增益k 的值，使系统（ B ）.（A ）精确度减低；（B ）精确度提高；（C ）稳定性提高；（D ）稳定性不变。

7、系统的动态性能包括（ C ）（A ）稳定性、平稳性（B ）快速性、稳定性（C ）平稳性、快速性（D ）稳定性、准确性8、一阶系统的阶跃响应（ D ）（A ）当时间常数T 较大时有超调（B ）当时间常数T 较小时有超调（C ）有超调（D ）无超调 9、Ⅱ型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ B ）（A ） -60（dB/dec ）（B ） -40（dB/dec ）（C ） -20（dB/dec ）（D ）0（dB/dec ） 10、放大环节的频率特性相位移()ϕω为（ B ）（A ）-180° （B ）0°（C ）90° （D ）-90° 三、（16分）控制系统的结构图如下图所示。

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(答案)

《自动控制原理》期末试卷及答案一、填空题（15分，每空0.5分）1、自动控制系统是指为了实现某种控制目的，将（被控对象）和（控制装置）按照一定的方式连接起来组成的有机整体。

2、自动控制系统的基本控制方式包括（开环控制）、（闭环控制）和（复合控制）。

3、线性连续定常系统按照输入量的变化规律不同可以划分为（恒值控制系统）、（随动控制系统）和程序控制系统。

4、自动控制系统的基本要求包括（稳定性）、（快速性）和（准确性）。

5、根据线性系统的（叠加）特性，当两个外作用同时加于系统所产生的总输出，等于各个外作用单独作用时分别产生的输出之和；为了简化研究工作，对控制系统的研究时其输入作用常取单位信号，这是利用线性系统（齐次）特性。

6、关于系统传递函数的零点和极点对输出的影响而言，（极点）决定了描述系统自由模态，（零点）只影响各模态响应所占的比重系数，因而也影响响应曲线的形状。

7、二阶系统的单位阶跃响应，其输出响应的超调量只与（阻尼比ζ）有关，而与ω）无关。

（自然振荡频率n8、控制系统的根轨迹是关于（实轴）对称的，根轨迹曲线起始于（开环极点），终止于（闭环零点）。

9、系统的幅相特性曲线，是关于（实轴）对称的，故一般只绘制ω从0变化到∞的幅相曲线；系统对数频率特性曲线的横坐标是按照（logω）的线性刻度划分的，其1个单位长度对应频率变化（10）倍。

10、常用的系统校正方式包括（串联校正）、（并联校正）和（复合校正）。

11、计算机离散控制系统的分析设计采用的主要数学模型是（Z脉冲传递函数），采样功能是由其内部的（A/D和D/A转换器）完成的；12、非线性控制系统的主要分析方法包括（线性化）、（相平面）和（描述函数法）。

二、（10分）一个控制系统结构如图，求传递函数)()(s R s C解：采用梅逊公式计算有3个回路，111H G L -=，222H G L -=，333H G L -= 【得2分】其中，31,L L 两个回路不相交，有313131H H G G L L = 【得1分】所有，特征式为3131332211313211)(1H H G G H G H G H G L L L L L ++++=+++-=∆ 【得2分】前向通道只有一个，且与三个回路都相交1,13211=∆=G G G P 【得2分】所以，传递函数为3131332211321111)()(H H G G H G H G H G G G G P s R s C ++++=∆∆= 【得3分】三、（15分）单位负反馈系统的开环传递函数为：)125.0)(11.0()(++=s s s Ks G K ，试利用劳斯判据确定使系统闭环稳定的K 的取值范围。

自动控制原理期末试卷与答案

31.数学模型
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（）

重庆大学09-10年自动控制原理期末试题A

重庆大学《自动控制原理》课程试卷2009 ~2010 学年第一学期开课学院：电气工程学院课程号：考试日期：考试方式：考试时间： 120 分钟一.单项选择题在下列各题中，将唯一正确的答案代码填入括号内(本大题共10小题, 每小题2分, 共20分)1、控制系统的偏差量来自于控制系统下列哪个元件的输出？（）A.放大元件B.测量元件 C.被控对象 D.比较元件 2、下列哪种形式不属于控制系统的数学模型？（）A.频率特性B.传递函数C.状态空间表达式D.闭环特征方程 3、一阶系统的闭环极点越靠近平面的s 原点，其（）。

A.响应速度越慢B.响应速度越快C.准确度越高D.准确度越低4、正反馈根轨迹与负反馈根轨迹绘制在下列哪条绘制法则上不相同？（）A.实轴上的分离点B.根轨迹与虚轴的交点C.渐近线与实轴的交点D.渐近线与正实轴的夹角5、已知系统的传递函数为1)s Ke s Ts τ-+（，其幅频特性()G j ω应为（）。

A.(1)Ke T τωω-+ B.1Ke T τωω-+τω-6、微分环节的幅频特性，其幅值与频率成（）。

A.指数关系B.正比关系C.反比关系D.不定关系7、最小相位系统闭环稳定的充要条件是（）。

A.开环频率特性曲线)(ωj G 不包围-1点B.当ω由0→∞变化时，)(ωj G 顺时针绕-1点旋转180°C.当ω由0→∞变化时，)(ωj G 反时针绕-1点旋转180°D.在)(ωL >0的区域内，)(ωϕ曲线对π-线正负穿越次数之差为开环极点数8、串联校正装置的传递函数为1.72/10.24/1)(s s s G C ++=，该校正装置为（）校正装置。

A.超前 B.滞后 C.滞后—超前 D.比例—微分9、下列哪个说法不是非线性系统的特点？（）A.非线性系统可能会产生自激振荡B.非线性系统的稳定性与输入信号的大小有关C.非线性系统满足叠加原理D.非线性系统的输出量中可能含有高次谐波分量10、对于线性时不变系统，在下面4个关于状态转移矩阵性质的选项中，其中正确的是（）。

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〔每题1分，共20分〕1. 系统和输入，求输出并对动态特性进展研究，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。

A3. 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.反响元件 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. 假设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. 假设保持二阶系统的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.*单位反响系统的开环传递函数为：())5)(1(++=s s s ks 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 〕()ss s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为〔 C 〕A.2B.0.2C.0.5 D 15.假设*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.反响校正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 〕 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为〔B 〕 °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 〕反响的传感器。

自动控制原理期末试卷与答案

38.什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。
39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?
40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。
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）
41.求图示方块图的传递函数，以Xi (s)为输入，X0 (s)为输出。
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）
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10，则它的开环增益为（c）s(5s?2)
A.1 B.2 C.5 D.10
7.二阶系统的传递函数G(s)?5，则该系统是（b）2 s?2s?5
A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量
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C.比较元件D.执行元件
4.某典型环节的传递函数是G?s??1，则该环节是（）Ts
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y?t??0.1t2，则系统的传递函数是（）0.20.10.10.2 B. C. D. 322ssss
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。
A.电压B.电流C.位移D.速度
二、填空题（每小题1分，共10分）
21.闭环控制系统又称为
22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与相同。
23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为
24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的
C.允许的上升时间D.允许的峰值时间
79.设一阶系统的传递G(s)?，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（）s?2A.