自控》期末考试试卷
(完整word版)自动控制原理期末考试题
(完整word 版)自动控制原理期末考试题《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分) 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为5(1)s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++=C 。
(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来( )。
A 。
判断稳定性B 。
计算输入误差C 。
求系统的传递函数D 。
求系统的根轨迹 3．关于传递函数,错误的说法是 （ )。
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 。
闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
4．一阶系统的阶跃响应（ ）.A ．当时间常数较大时有超调B ．有超调C ．无超调D ．当时间常数较小时有超调5。
如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ )A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分）1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___、快速性、____.2。
对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 来描述.3. 控制系统的基本控制方式为 和 。
4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ，则系统的开环传递函数为 ，系统的闭环传递函数为 。
5 开环传递函数为2(2)(1)()()(4)(22)K s s G s H s s s s s ++=+++，其根轨迹的起点为6。
当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 。
7。
串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 。
稳定性 _准确性 数学模型开环控制 闭环控制 ()()G s H s()1()()G s G s H s +0,4,1j --± 增大 积三、简答题（本题10分）图1为水温控制系统示意图。
自控期末考试试题及答案
自控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统是指：A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是：A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中，P代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标：A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中，状态变量的选取原则是：A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中，超调量是指：A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是：A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中，奈奎斯特判据的主要用途是：A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型：A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中，最小相位系统是指：A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题（每题10分，共30分）1. 解释什么是系统的时间响应，并列举至少三种常见的时间响应类型。
2. 描述PID控制器的设计过程，并解释各部分的作用。
3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个二阶系统，其传递函数为：G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。
计算该系统的单位阶跃响应，并画出其响应曲线。
自动控制原理期末考试复习题及答案
一、填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。
2、传递函数为[12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。
3、构成方框图的四种基本符号是：信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。
4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。
5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。
6、已知一系统单位脉冲响应为t(-=，则该系统的传递)g5.1et6函数为。
7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。
8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。
9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。
当n-m≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n个极点之和。
10、已知一系统单位脉冲响应为t(-=，则系统的传递)teg25.13函数为_ _。
11、当∞ω时比例微分环节的相位是： A.90→A. 90B. 90-C. 45D. 45-12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___，而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。
13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆_内，即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。
14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差e，则：B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 =ssA.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统1sG在单位斜坡信号作用下，系统的稳态=Ts)(+1误差为T 。
《自控理论》期末考试复习题及答案
N(S)
R(S)
1/S
-
1/(S+1)
C(S)
1
G(S) 10
十二已知开环传递函数为
S(S 4) , 若 输 入 信 号 为
求稳态误差。
十三 简述开环控制和闭环控制的含义，并分别说出其特点。
十四 已知控制系统结构图如下图所示，试求系统传递函数C(S) 。 R(S)
r(t)=4+6t+3t2,
H1(S)
R(S)
-
G1(S)
G2(S)
C(S)
G3(S)
十五 已知系统的闭环特征方程为 3S4+10S3+5S2+S+2=0，试用劳斯判据分析系统的稳定性。
若系统不稳定，指出不稳定根的个数。
十六 求出下图所示系统的开环和闭环传递函数。
R(s)
C(S)
K
1
-
0.05s 1
s
十七 设单位反馈系统开环传递函数为 G(S)
系统不稳定，指出不稳定根的个数。 8 已知系统开环传递函数为 G(s) 10 ,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特
2s 1
性曲线图。
9 设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(S)
2K
，试绘制根轨迹。
S(S 1)(S 2)
参考答案
C(s) (G G )G
1
1
42
R(s) 1 G G
23
性曲线图。
第1页
七简述奈氏稳定判据。 八自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制？并分别介绍每种控制。
九已知一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)
25 s(s 6)
，试计算其动态性能指标（σ%，tp
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*=（）
自控考试题及答案
自控考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自控系统的基本组成包括哪些部分？A. 传感器、控制器、执行器B. 传感器、控制器、执行器、被控对象C. 控制器、执行器、被控对象D. 传感器、控制器、被控对象答案：B2. 闭环控制系统与开环控制系统的主要区别是什么？A. 是否有反馈回路B. 控制器的类型C. 执行器的类型D. 传感器的类型答案：A3. 比例控制（P）的特点是什么？A. 响应速度快，无稳态误差B. 响应速度慢，存在稳态误差C. 响应速度快，存在稳态误差D. 响应速度慢，无稳态误差答案：C4. 积分控制（I）的主要作用是什么？A. 提高系统的响应速度B. 消除稳态误差C. 增加系统的阻尼D. 减少系统的超调答案：B5. 微分控制（D）的主要作用是什么？A. 增加系统的稳定性B. 减少系统的超调C. 提高系统的响应速度D. 预测系统的未来行为答案：D6. 什么是系统的稳定性？A. 系统在受到干扰后能够恢复到平衡状态的能力B. 系统在没有干扰的情况下能够保持平衡的能力C. 系统在受到干扰后能够保持平衡的能力D. 系统在没有干扰的情况下能够恢复到平衡状态的能力答案：A7. 什么是系统的超调？A. 系统响应过程中的最大偏差B. 系统响应过程中的最小偏差C. 系统响应过程中的偏差速度D. 系统响应过程中的偏差时间答案：A8. 什么是系统的稳态误差？A. 系统响应过程中的最大偏差B. 系统响应过程中的最小偏差C. 系统在达到稳态时的偏差D. 系统在达到稳态时的响应速度答案：C9. 什么是系统的动态特性？A. 系统在受到干扰后的行为B. 系统在没有干扰时的行为C. 系统在受到干扰后和没有干扰时的行为D. 系统在达到稳态时的行为答案：A10. 什么是系统的静态特性？A. 系统在受到干扰后的行为B. 系统在没有干扰时的行为C. 系统在受到干扰后和没有干扰时的行为D. 系统在达到稳态时的行为答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 自控系统中常见的干扰包括哪些？A. 电源波动B. 温度变化C. 负载变化D. 人为操作错误答案：ABC2. 以下哪些因素会影响系统的稳定性？A. 控制器参数B. 执行器性能C. 被控对象特性D. 传感器精度答案：ABCD3. 以下哪些是控制系统设计时需要考虑的因素？A. 响应速度B. 稳态误差C. 抗干扰能力D. 经济性答案：ABCD4. 以下哪些是控制系统分析时常用的方法？A. 时域分析B. 频域分析C. 状态空间分析D. 根轨迹法答案：ABCD5. 以下哪些是控制系统可能存在的问题？A. 过冲B. 振荡C. 延迟D. 非线性答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 开环控制系统没有反馈回路。
期末《自控》试题及解答
浙江工业大学2010/2011（1）期终考试《自动控制原理》试题课程自动控制原理姓名班级学号第一部分简答题（共5题，每题3分，共15分。
答题必须简明扼要。
）1滞后—超前串联校正改善系统性能的原因。
（1）降低截止频率，（2）中频段提高相位裕度，（3）避免了单独采用超前校正或单独采用滞后校正的不足。
2惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节。
在惯性时间常数很小的情况下。
3列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。
（1）是否满足叠加原理（2）是否有可能产生自激振荡，（3）系统的特性（如稳定性）与初始状态是否有关。
4现实中，真实的系统都具有一定程度的非线性特性和时变特性，但是理论分析和设计经常采用线性时不变模型的原因。
（1）通常系统工作在平衡点附近的小范围内，（2）近似的精度通常满足工程要求，（3）线性系统的分析与设计方法成熟、方便。
（4）对于本质非线性，或者非线性明显的情况，或者要求比较高的情况，必须采用非线性的方法5零阶保持器传递函数1()TsheG ss--=中是否包含积分环节？为什么？不包含积分环节，因为s趋向0时，G(s)并不趋向无穷。
第二部分 填空题（共25分。
）6图示调节器的传递函数()/()o i U s U s 为 。
（图中运放器为理想运算放大器）（4分） 12111120010()(1)(1),,,()o i U s T s T s R KK T R C T R C U s T sR ++==-==其中C o第6题图7零初始条件下，某系统在单位脉冲()t δ作用下的响应为))(()(1211212T t eT T T t T T K t k ---=δ，该系统的输入输出间的传递函数为11)(12++=s T s T Ks G ，该系统输入输出间的微分方程为12()()(()())T y t y t K T u t u t +=+ 。
（每空3分）8 已知单位负反馈系统的开环传递函数为2(1)()()K s G s H s s+=，0,K >在单位阶跃1()t 、单位斜坡t 、单位加速度2t 作用下系统的稳态误差分别为 0 ， 0 ， 2/K 。
自控期末考试题及答案
自控期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自控系统的开环传递函数是G(s)，闭环传递函数是H(s)，则开环增益K的值是：A. G(s)B. H(s)C. K=1/(1+G(s)H(s))D. K=1/G(s)2. 在PID控制器中，P代表的是：A. 比例B. 积分C. 微分D. 优先级3. 以下哪个不是控制系统的稳定性判据：A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 伯德图D. 奈特图4. 控制系统的稳态误差ess与输入信号的类型有关，以下哪种输入信号类型会导致ess不为零：A. 阶跃信号B. 斜坡信号C. 抛物线信号D. 正弦信号5. 系统的时间常数τ与系统的哪个参数有关：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度6. 以下哪个是控制系统的频率特性：A. 传递函数B. 脉冲响应C. 伯德图D. 阶跃响应7. 一个二阶系统的阻尼比ζ=0.5，其特征方程为：A. s^2+2ζωns+ωn^2=0B. s^2+ωns+ωn^2=0C. s^2+2ζωn^2s+ωn^4=0D. s^2+2ζωn^2=08. 以下哪个是控制系统的超调量（overshoot）：A. 稳态误差B. 最大偏差C. 初始偏差D. 瞬态误差9. 系统设计中，为了提高系统的稳定性，通常需要增加：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度10. 以下哪个不是控制系统的时域性能指标：A. 稳态误差B. 调整时间C. 延迟时间D. 峰值时间答案：1. C2. A3. C4. B5. B6. C7. A8. B9. A10. C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述PID控制器的工作原理及其各部分的作用。
答案：PID控制器是一种常见的反馈控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据误差的大小成比例地调整控制量，以减小误差；积分部分对误差进行积分，消除稳态误差；微分部分对误差的变化率进行控制，以抑制系统的过冲和振荡。
自动控制原理 期末考试题B
一、单项选择题（共15小题，每小题2分，共30分）1.系统的输出信号对控制作用的影响A.开环有B.闭环有C.都没有D.都有2.某系统在输入信号()t t r +=1作用下，测得的输出响应为()()t e t t c 109.09.0--+=，已知初始条件为零，则系统的传递函数()s Φ为A.109.0+s B. 101+s C. 1001+s D. ()()101102++s s s3.已知在单位负反馈控制系统的开环传递函数为()()()11.015.082++=s s s s G ，当输入信号为()t 1时，系统的稳态误差ss e 是A.0.5B.0C.0.1D.0.1254.一系统在激励()t x 作用下，其响应()()t x k t y ⋅=,则该系统的单位脉冲响应()=t gA. ()t k δ⋅B. kC. ()t δD. 15.一典型二阶系统的阻尼比7.0=ξ，无阻尼固有频率n ω，则系统的有阻尼固有频率d ω为A. n ωB.n ω49.0C. n ω51.0D.n ω7.06.一系统在干扰单独作用下的误差函数()()591++-=s s s s E ，在输入信号单独作用下的误差函数()()5392222++++-=s s s s s s E ，则系统总的稳态误差=ss eA.59B.0C. 59- D.∞ 7.二阶欠阻尼系统的性能指标：上升时间、峰值时间和调整时间，反映了系统的A.稳定性B.响应的快速性C.精度D.相对稳定性8.某一系统的稳态加速度偏差为一常数，则此系统是 系统。
A.0型B.有一积分环节的C.II 型D.没有积分环节的9.A.12010+s sB. 1201.0+s sC. 105.01.0+sD. 105.01.0+s s10.幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是A.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的-20分贝线B.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+20分贝线C.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线D.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+1分贝线 11.作为控制系统，一般A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡12.已知()442++=S S s F ，其反变换为()=t fA.t e t 4sin 15821B.t e t 215sin 15821C.t e t 4sin 15821- D.t e t 215sin 15821- 13.已知系统的开环传递函数为()()4511.01002++s s s ，则系统的开环增益以及型次为 A. 25,II 型 B. 100,II 型 C. 100,I 型 D. 25,0型14.在闭环控制系统中，通过增大开环增益K 可使A.系统的精度提高，并且稳定性也提高B.系统的精度下降，但稳定性提高C.系统的精度下降，稳定性也下降D.系统的精度提高，但稳定性下降15.已知系统的单位脉冲输入时的响应为()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-3111.0e t g ，则系统的传递函数是 A.⎪⎭⎫ ⎝⎛+-13311.0s s B. ⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+3131.0s C. ⎪⎭⎫ ⎝⎛+1331.0s D. ⎪⎭⎫⎝⎛+1311.0s二、填空题（共9小题，每小题2分，共18分）1.型如()1012122<<++ξξTS S T 的典型环节称为 ① 环节。
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。
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10，则它的开环增益为（）递函数为s(5s2)A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数 G ( s)5），则该系统是（s22s 5A. 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G (s) 1 Ts ，当频率1) 为（）时，则相频特性G ( jT.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 D s s48s317s 216 s50 ，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：G s k，当 k=（）时，闭环系统临界稳定。
s( s1)( s 5)A.10B.20C.30D.4013. 设系统的特征方程为 D s3s410s35s2s 2 0，则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.0B.1C.2D.314. 单位反馈系统开环传递函数为G s5，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（）s 2 6 s sA.2B.0.2C.0.5D.0.0515. 若已知某串联校正装置的传递函数为G c (s)s1，则它是一种（）10s1A. 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（）A. e ss lim E(s)B. e ss lim sE(s)s 0s 0C. e ss lim E(s)D. e ss lim sE(s)s s17. 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（）A. 圆B. 上半圆C. 下半圆D.45 °弧线K,则实轴上的根轨迹为（）19. 开环传递函数为G(s)H( s)=s3 (s3).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。
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。
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自动控制试卷
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=2
4．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 、5
9. 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0
D 、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%σ
B 、稳态误差ss e
C 、调整时间s t
D 、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。
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1()G s 与2()G 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 ()()s G s G 21+ （用1()G s 与2()G s 表示）。
4．根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。
5．判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用 劳斯判据 、 根轨迹 、 奈奎斯特判据 等方法。
6．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 。
三、分析设计：
1. 系统结构图如图1所示：
（1）写出闭环传递函数()()()
C s s R s Φ=表达式； （2）要使系统满足条件：707.0=ξ, 2=n ω,试确定相应的参数K 和β；
（3）求此时系统的动态性能指标s t ，00σ；
（4）t t r 2)(=时，求系统由()r t 产生的稳态误差ss e ；
（5）确定)(s G n ，使干扰)(t n 对系统输出)(t c 无影响。
解：（1）22222221)()()(n n n s s K s K s K s
K s K s K
s R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ （2）⎩⎨⎧=====2224222n n K K ξωβω ⎩
⎨⎧==707.04βK （3）0010032.42==--ξξπ
σe
83.2244===n s t ξω
（4）)1(1)(1)(2+=+=+=s s K s s K s
K s K
s G βββ ⎩⎨⎧==11v K K β 414.12===βK
ss K A e （5）令：0)
()(11)()()(＝s s G s s K s N s C s n n ∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==Φβ 得：βK s s G n +=)(
2. 已知某单位反馈系统的开环传递函数为2()(3)
r K G s s s =+: （1）、绘制该系统以根轨迹增益Kr 为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；
（2）、确定使系统满足10<<ξ的开环增益K 的取值范围。
解：(1)绘制根轨迹
系统有有3个开环极点（起点）：0、-3、-3，无开环零点（有限终点）； 实轴上的轨迹：（-∞，-3）及（-3，0）；
3条渐近线： ⎪⎩⎪⎨⎧︒
︒±-=--=180,602333a σ 分离点： 03
21=++d d 得： 1-=d 432=+⋅=d d K r
与虚轴交点：096)(23=+++=r K s s s s D
[][]⎩
⎨⎧=+-==+-=06)(Re 09)(Im 23r K j D j D ωωωωω ⎩⎨⎧==543r
K ω 绘制根轨迹如右图所示。
（2）开环增益K 与根轨迹增益K r 的关系：
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=139)3()(22s s K s s K s G r r 得9r K K =
系统稳定时根轨迹增益K r 的取值范围：54<r K ，
系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益K r 的取值范围：544<<r K ， 系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K 的取值范围：
69
4<<K 四、计算题：
1. 已知单位负反馈系统的传递函数为)11.0()(+=s s K s G ，试求当K=10时，系统的阻尼比ξ，无阻尼自然频率n ω，位置误差系数p K ，速度误差系数v K 和加速度误差系数a K 。
解： 系统闭环传递函数为
()K
s s K K s s K s G B 1010101.022++=++= 与二阶系统传递函数标准形式1
222++s s n n ξωω相比较，可得
K n 10=ω,102=n ξω即K 1021=
ξ
∴ 当K=10/s 时 ()秒弧度10=n ω 5.0=ξ
位置误差系数
()∞=+==→→)
11.0(lim lim 00s s K s G K s s p 速度误差系数
()101
1.0lim
lim 00=+==→→s K s sG K s s v 加速度误差系数
()011.0lim lim 020=+==→→s Ks s G s K s s a 2. 设系统的特征方程为012234=++++s s s s ，试用劳斯判据判断系统的稳定性。
解：列劳斯表如下
S4 1 1 1
S3 2 1 0
S2 (2×1－1×1)/2=1/2 (2×2－1×0)/(2)=0
S1 (1×1－2×2)/1=－3
S0 (－3×2－1×0)/(－3)=2
由于劳斯表第一列的系数变号两次，一次由1/2变成－3，另一次由－3变成2，故特征方程有两个根在S 平面右半部分，系统是不稳定的。