燕山大学研究生入学考试 自动控制原理考卷及答案(2)
高国燊《自动控制原理》(第4版)名校考研真题(第1~4章)【圣才出品】
高国燊《自动控制原理》（第4版）名校考研真题第1章绪论一、选择题1．线性系统的主要特点有（）。
[华中科技大学2009年研]A．稳定性B．振荡性C．收敛性D．齐次性【答案】D2．对控制作用进行适当的补偿（复合控制），可使系统（）。
[湖南大学2006年研] A．由不稳定变成稳定B．减小非线性的影响；C．提高无差度D．同时改善快速性和抗干扰能力【答案】D3．在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（）。
[杭州电子科技大学2008年研]A．开环传递函数B．反馈通道C．前向通道D．闭环传递函数【答案】C二、填空题1．自动控制系统按给定信号的类型可分为______系统和______系统。
[燕山大学研]【答案】连续系统；离散系统2．自动控制系统性能好坏的三个方面为：______。
[燕山大学研]【答案】稳定性，快速性，准确性。
3．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是______，另一个是______分量。
[华南理工大学2006年研]【答案】稳态；瞬态4．最常用的补偿方法是______和______。
[湖南大学2006年研]【答案】按扰动补偿；按输入补偿三、问答题1．何谓自动控制？开环控制和闭环控制各具有什么样的特点？[华南理工大学研]答：（1）自动控制：在无人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定量。
（2）开环控制特点：开环控制是按给定值控制，控制方式比较简单，但控制精度受到原理上的限制。
（3）闭环控制特点：闭环控制为偏差控制，可以使反馈回路中的干扰信号得到抑制，因而控制精度较高，但闭环控制有可能使系统不稳定。
2．在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。
[南开大学研]答：负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解，它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。
这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。
(完整word版)自动控制原理试题有参考答案解析
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()G s ，则G(s)为G 1(s)+G 2(s)（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 1.414 ，阻尼比=ξ 0.707 ， 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101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 (1)(1)K s s Ts τ++。
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++，则其开环幅频特性为2222211K T τωωω++； 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或：2180arctan 1T T τωωτω---+) 。
燕山大学第1章 自动控制的一般概念习题及答案
1第一章 自动控制的一般概念习题及答案1-1 根据题1-15图所示的电动机速度控制系统工作原理图，完成：(1)将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态；(2)画出系统方框图。
解 （1）负反馈连接方式为：d a ↔，c b ↔；（2）系统方框图如图解1-1所示。
1-2 题1-16图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理，并画出系统方框图。
图1-16 仓库大门自动开闭控制系统2解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1-2所示。
1-3 图1-17为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。
图1-17 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时，0=−=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。
这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
《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》试题及答案(word版可编辑修改)
《自动控制原理》试题及答案(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（《自动控制原理》试题及答案(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
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《自动控制原理》试题及答案1、若某串联校正装置的传递函数为(10s+1）/（100s+1），则该校正装置属于(B ）。
3分2、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）3分3、在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的(D） 3分A是一种相位超前校正装置B能影响系统开环幅频特性的高频段C使系统的稳定性能得到改善D使系统的稳态精度得到改善4、用超前校正装置改善系统时,主要是利用超前校正装置的（A ）3分5、I型系统开环对数幅频特性的低频段斜率为（B ）9分6、设微分环节的频率特性为G（jω)，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标平面上的奈氏曲线是（） 9分7、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( ）。
9分8、若两个系统的根轨迹相同,则有相同的( ） 9分9、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（） 7分10、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的( ) 2分11、若某最小相位系统的相角裕度γ〉0，则下列说法正确的是（ )。
2分12、某环节的传递函数是G（s)=5s+3+2/s，则该环节可看成由（D ）环节组成。
2分13、主导极点的特点是（A ）2分14、设积分环节的传递函数为G(s）=K/s，则其频率特性幅值A(ω)=(）2分15、某环节的传递函数为K/（Ts+1），它的对数幅频率特性随K值增加而（）2分16、某系统的传递函数是G（s）=1/（2s+1)，则该可看成由（C ）环节串联而成2分17、若系统的开环传递函数在s右半平面上没有零点和极点，则该系统称作(B）2分18、某校正环节传递函数G(s)=（100s+1）/（10s+1),则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ D）2分19、一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为( C）2分20、最小相位系统的开环增益越大,其（）2分21、一阶微分环节G(s）=1+Ts，当频率ω=1/T时，则相频特性∠G(jω)为（ )2分22、ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为( )2分23、开环传递函数为G（s)H（s)=(s+3)/（s+2)(s+5)，则实轴上的根轨迹为（B）2分24、开环传递函数为G（s)H(s）=K/(s*s＊s（s+4)）,则实轴上的根轨迹为（ )2分25、某单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)=K/(s(s+1）(s+5）)，当k=（C ）时，闭环系统临界稳定.2分26、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是（B ) 2分27、当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比为（B）3分28、控制系统的稳态误差ess反映了系统的(A）2分29、当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（C）3分30、二阶系统当0<ζ〈1时,如果增加ζ，则输出响应的最大超调量将（B )3分。
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。
自动控制原理试题及答案[2]
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自动控制原理试题及答案(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（自动控制原理试题及答案(word 版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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自动控制原理：参考答案及评分标准一、 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。
控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题库
控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题库一、第一部分真题一、填空题相平面的概念：______。
[燕山大学研]【答案】设一个二阶系统可以用下面的常微分方程来描述。
其中是x和的线性或非线性函数。
在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解x（t）和描述。
如果取x和构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，这个平面称相平面。
二、问答题1对控制系统进行校正时，在什么情况下，不宜采用串联超前校正？为什么？[华中科技大学研]答：在系统的快速性满足要求而稳定性不满足要求或快速性已经达到要求而希望系统的动态响应超调量不太大时不宜采用超前校正，因为超前校正会改善系统的快速性，同时会使系统的稳态性能变差，有高频噪声信号时亦不宜使用。
2对于超前、滞后、滞后-超前三类校正装置：（1）分别阐述其控制功能；（2）对于PI控制、PID控制、PD控制，分别属于上述二三类校正装置的哪一类？为什么？[武汉大学研]答：（1）超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。
通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性，但会使得系统对高频噪声的抑制能力减小，抗干扰能力下降。
滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。
它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。
缺点是会使系统响应速度变慢。
滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置；（2）PI属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角；PID属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，中频段具有超前效应。
自动控制原理考试试卷及答案30套分析
自动控制原理试卷A(1)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 C0,3==p v （a ）0,0==p v （b ） 2,0==p v （c ） 题4图 题2图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。
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。
自动控制原理试卷A （2）1．（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。
2．（10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。
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） 4.（10分）试回答下列问题： （1） 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？ （2） 从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？ 5．（15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。
自动控制原理考试试卷及答案30套分析
自动控制原理试卷A(1)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 C0,3==p v （a ）0,0==p v （b ） 2,0==p v （c ） 题4图 题2图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。
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。
自动控制原理试卷A （2）1．（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。
2．（10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。
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） 4.（10分）试回答下列问题： （1） 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？ （2） 从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？ 5．（15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。
《自动控制原理》考纲、试题、答案
《⾃动控制原理》考纲、试题、答案《⾃动控制原理》考纲、试题、答案⼀、考试说明《⾃动控制原理与系统》通过本课程的学习，为其它专业基础及专业课的学习奠定理论基础。
充分理解⾃动控制系统所涉及到的基本概念，掌握⾃动控制系统各种数学模型的建⽴及转换⽅法，掌握分析⾃动控制系统的各种经典⽅法及常⽤综合⽅法。
了解直流电⼒拖动⾃动控制系统的特点，调速⽅法，调速系统的静态动态性能指标。
掌握直流转速单闭⾃动控制系统和转速、电流双闭环⾃动控制系统的静、动态设计⽅法，深刻领会和掌握控制系统的⼯程设计⽅法，能够熟练应⽤典型Ⅰ型、典型Ⅱ系统的设计和校正⽅法，了解可逆直流调速系统和位置随动系统的特点和设计⽅法。
了解交流电⼒拖动⾃动控制系统的特点，调速⽅法，特别是重点了解和掌握笼型异步电动机变压变频调速系统的原理、特点和设计⽅法，了解⽮量控制技术在异步电动机变压变频调速系统的应⽤，了解同步电动机变压变频调速系统的特点和设计⽅法。
本课程闭卷考试，满分100分，考试时间90分钟。
考试试题题型及答题技巧如下：⼀、单项选择题 (每空2分，共40分)⼆、选择题 (每题2分，共20分)三、名词解释（每题5分，共20分）答题技巧：相关知识点要回答全⾯，因为都可能是采分点，涉及的基本概念要表述清楚，要点清晰，简明扼要，进⾏必要解释，切忌长篇⼤论。
四、计算题（每题10分，共20分）答题技巧：第⼀，审题。
审题时需明确题⽬要求和给出的已知条件，注意各已知条件的单位，注意各因素⽐较的基准等，并注意所给条件中哪些是有⽤的，哪些是⽤来迷惑考试⼈员的，以防⽤错。
第⼆，确定解题⽅法和解题思路。
通过审题，明确了题⽬要求和已知条件，便可确定以哪种估价⽅法为主线，并根据该⽅法中⽤到的未知条件确定需借助的其他⽅法。
明确的解题思路，并保持清醒的头脑。
第三，公式和计算步骤。
计算过程中，涉及的计算公式⼀定要列出，哪怕没有时间计算，列出需要的⼏个公式也能得到相应的分数。
计算⼀定要分步计算，⽽且尽量细分。
高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 绪 论)
第1章 绪 论一、选择题1．线性系统的主要特点有（）。
[华中科技大学2009年研]A．稳定性B．振荡性C．收敛性D．齐次性【答案】D2．对控制作用进行适当的补偿（复合控制），可使系统（）。
[湖南大学2006年研]A．由不稳定变成稳定B．减小非线性的影响；C．提高无差度D．同时改善快速性和抗干扰能力【答案】D3．在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（）。
[杭州电子科技大学2008年研]A．开环传递函数B．反馈通道C．前向通道D．闭环传递函数【答案】C二、填空题1．自动控制系统按给定信号的类型可分为______系统和______系统。
[燕山大学研]【答案】连续系统；离散系统2．自动控制系统性能好坏的三个方面为：______。
[燕山大学研]【答案】稳定性，快速性，准确性。
3．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是______，另一个是______分量。
[华南理工大学2006年研]【答案】稳态；瞬态4．最常用的补偿方法是______和______。
[湖南大学2006年研]【答案】按扰动补偿；按输入补偿三、问答题1．何谓自动控制？开环控制和闭环控制各具有什么样的特点？[华南理工大学研]答：（1）自动控制：在无人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定量。
（2）开环控制特点：开环控制是按给定值控制，控制方式比较简单，但控制精度受到原理上的限制。
（3）闭环控制特点：闭环控制为偏差控制，可以使反馈回路中的干扰信号得到抑制，因而控制精度较高，但闭环控制有可能使系统不稳定。
2．在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。
[南开大学研]答：负反馈的特点可以从“负”字上得到很好的理解，它主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分。
这个差值就反映了我们要求的输出和实际的输出之间的差别。
控制器的控制策略是不停减小这个差值，以使差值变小。
自动控制原理习题答案
2-2(a)
ɺɺ ɺ ɺ 即：m x o ( t ) + ( f 1 + f 2 ) x o ( t ) = f 1 x i ( t ) (b) f ( k + k ) x ( t ) + k k x ( t ) = k fx ( t ) 1 2 ɺo 1 2 o 2 ɺi
ɺ ɺ (c) f x o ( t ) + ( k 1 + k 2 ) x o ( t ) = f x i ( t ) + k 1 x i ( t )
2-3(a) R1 R2C1C 2 uo ( t ) + ( R1C1 + R2C 2 + R1C 2 )uo ( t ) + uo ( t ) ɺɺ ɺ
2-14 2-15
Ω m (s ) K1 = U a (s ) Tms + 1
Ω m (s ) K2 =− M a (s ) Tm s + 1
∆u
θi
1 11
ui
3
u1
2
u2
k3
3
1 11
ua ut
uo
km s(Tm s + 1)
θo
k ts
31.26 θ o (s ) = θ i (s ) Tm s 2 + (1 + 3k 3k t k m )s + 31.26k 3k m
3-2 (1) k ( t ) = 10 5 h( t ); 53.13 o ) 4
（3-1题~3-9题） 题 题 h( t ) = 10 t
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三、 （共 24 分）
1、1 型、2 阶 （2 分） 2、K=1 （2 分） n =1 rad / s （2 分）
d n 1 2
3、 GK ( s)
3 0.866 rad / s （2 分） 2
（2 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分）
1 s( s 1) 4、 K p lim GK ( s)
s3 s2
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）
4 2 s( s 2) s(0.5s 1) 所以， K 2 ， 20 lg K 20 lg 2 6dB ； T 2 L ( ) / dB -20dB/dec GK ( s)
(a)
(b)
燕山大学试卷 密 封 线 共 8 页 第 2、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图，试求对应的传递函数 G( s) 。 （6 分）
L() / dB
20
5 页
0dB / dec
20dB / dec
0dB
0.5
/ rad s 1
3、已知采样控制系统如图所示，写出系统的闭环脉冲传递函数
ms 2 X o ( s ) fsX o ( s ) (k1 k 2 ) X o ( s ) (k1 k 2 ) X i ( s )
化简并整理，得：
X o ( s) k1 k 2 X i ( s) ms 2 fs k1 k 2
(b)解：采用运算电阻的方法：
X o ( s) R 2 1 / Cs R 2 Cs 1 X i ( s) R 1 R 2 1/Cs (R1 R 2 )Cs 1
燕山大学试卷 密 封 线 共 8 页 第 8 页 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、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）
2
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）
PR 2
Im
G ( j ) H ( j )
L( )
0
PR 2
(1, j 0)
Re
0
( )
（b）
L( )
-1 -1 -2
L( )
-1 -1 -2
（b）
0dB -2
（a）
0dB
-2
注：-1 表示-20dB/dec，-2 表示-40dB/dec
燕山大学试题标准答案
院(系): 电气工程学院自动化系 考核课程： 自动控制原理 考核类型：闭卷 开卷 涂卡 一、 （共 16 分，每空 2 分）
1、开环控制系统、闭环控制系统 2、当初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比 3、 2e
2、 （6 分） 系统由一个比例环节和一个惯性环节组成。即 G ( s )
K Ts 1 10 2s 1
由 20lgK＝20 得 K＝10；转角频率 T 0.5，得 T＝2。所以， G ( s ) 3、 （4 分）
G1G2 ( z ) C ( z) R( z ) 1 G1G2 ( z ) H ( z )
方法二： 系统临界稳定，所以过 (1, j0) 点，则 K K GK ( s) ＝ 3 2 s( s 2s 4) s 2s 2 4s K GK ( j ) 1 j 0 2 2 j (4 3 )
3 K 2 2 j (4 3 ) ，即 4 0 所以， K 8 ， 2
s 0
K v lim sG K ( s) 1
s 0
K a lim s 2GK ( s) 0
s 0
5、 sp 1 /(1 K p ) 0
essv 1 / K v 1
essa 1 / K a （1 分） π π 2π 6、 t p 3.63 d 3 3 2
） rad / s 。 ） 。 ）rad / s ，
燕山大学试卷
密
封
线
共 8 页 第 2 页
燕山大学试卷 密 封 线 共 8 页 第 3 页 三、 （共 24 分）某单位负反馈控制系统如图，阻尼比 0.5 ，试求：
R(s) ＋ －
K s ( s 1)
C(s)
1、 系统类型、阶次。 （2 分） 2、 K、无阻尼振荡角频率 n 、有阻尼振荡角频率 d 的值。 （6 分） 3、 系统的开环传递函数 GK ( s) 。 （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 essp ， essv ， essa 。 （3 分） 6、 峰值时间 t p ，最大超调量 p % 。 （4 分） 7、 输入信号为 r (t ) 2 时，系统的稳态输出 c() 、输出最大值 c max 。 （4 分）
五、 （共 12 分）
1、 （6 分） 方法一： 系统的闭环传递函数为： G B ( s )
3 2
K s 2s 4s K
3 2
特征方程为： D( s ) s 2s 4s K 0 列劳斯表
1 4 2 K 2 4 K s1 2 s0 K 2 4 K 0 。得： 8 K 0 要使系统稳定，则 K 0; 2 所以，使系统产生持续振荡的 K 值为： K 8 将 K 8 代入特征方程，即 D( s) s 3 2s 2 4s 8 ( s 2 4)(s 2) 0 解得其虚根为， s j 2 。所以，振荡频率 2
t
教研室:
自动化教研室 学年： （春、 秋）季学期
考核专业年级：
e2t
4、若控制系统的传递函数中有零点或极点在复平面[s]的右半部，则称为非最小相位传递 函数，相应的系统称为非最小相位系统 5、0.5 6、以圆心为原点的单位圆内 7、 3 ， 120
二、 （共 12 分）
1、 （8 分）将 A 点后移
C(s)
G7
R(s)
G1G2G3G4 1+G3G4G5+G2G3G6+G1G2G3G4G7
C(s)
所以， 2、 （4 分）
G1G2G3G4 C ( s) R( s) 1 G3G4G5 G2 G3G6 G1G2 G3G4G7
1 G3G4G5 G2G3G6 E ( s) R( s) G7 C ( s) C ( s) 1 G7 R( s ) R( s ) R( s) 1 G3G4G5 G2G3G6 G1G2G3G4G7
燕山大学试卷
密
封
线
共 8 页 第 4 页
四、 （共 16 分）传递函数题。 1、 （从图(a)，(b)中选作一题）求系统输入为 xi ，输出为 xo 时的传递函数
X o (s) 。 （6 分） X i (s)
k1 m f
k2
xi
xo
xi
R1
R2 C
xo
注：图(a)中， xi , xo 是位移量；图(b)中， xi , xo 是电压量。
（a）
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 GK ( s)
4 ，试求： s( s 2)
1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。 （4 分） 2、输入为 r (t ) 2 sin( 2t 90 ) 时，闭环系统的稳态输出 c ss 。 （5 分）
0.5
（2 分）
p% e
1 2
100% e
10.52
100% 16.3%
（2 分）
7、 C ( s ) R ( s )G B ( s )
2 1 2 ； s s s 1
s 0
c() lim c(t ) lim sC ( s ) lim s
t s 0
cmax 2(1 p %) 2.33
2 1 2 2 s s s 1
（2 分） （2 分）
四、 （共 16 分）
1、 （从图(a)，(b)中选作一题） 。 （6 分） (a)解：列写动力学微分方程： m
d 2 xo dx f o (k1 k 2 )( xi xo ) 0 2 d t dt 2 经拉式变换得： ms X o ( s ) fsX o ( s ) (k1 k 2 )[ X i ( s ) X o ( s )] 0
科 自动控制 班 目 原理 级 燕山大学试卷 题号 分数 成绩 一 16 二 12
姓 名 密 三 24
学 号 封 四 16 五 12 线 六 9 七 11
时 间 共 8 页 第 1 页 总 分
一、 （共 16 分，每空 2 分）填空题。 1、根据有无反馈，控制系统可分为两类： （ 2、传递函数的定义是（
） 。 ） 。
s3 3、 F ( s ) 2 的拉氏反变换为（ s 3s 2 4、非最小相位系统是指（
） 。
） 。
C ( s) 1 5、某闭环传递函数为 的控制系统的截止频率 b 为（ R( s ) 2s 1
6、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于 z 平面（ 7、已知某控制系统开环传递函数为 2 ，则该系统的剪切频率 c 为（ s 1 相角储备 为（ ）度。 二、 （共 12 分）系统的方块图如下，试求： 1、通过方块图化简求闭环传递函数 C s （用梅逊公式也可） 。 （8 分） R s 2、误差传递函数 E ( s ) 。 （4 分） G6 R( s) － R(s) ＋ E(s) C(s) ＋ ＋ G2 G3 G1 G4 － － G5 G7