山东大学自动控制原理试题及答案
山东大学网络教育自动控制原理-专期末考试试题及参考答案
要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度
1）画出原系统的Bode图
2）确定串联超前校正装置的传递函数；（要有必要的步骤，不用校验）
解：1)c= 20= 26.6
2) Gc(s) = 1+0.084s/ 1+0.03s
4、已知控制系统如图3所示，求：
（1）当K= 0时，确定系统的阻尼系数不无阻尼振荡频率a，和单位斜坡输入信号作用时系统的稳态误差eu。
自动控制原理
一、计算题（135分）
1、试用结构图简化方法求图2所示系统的传递函数Y（S）/R（S）。
解：Y(s)/R(s) =G3+G1G2/[ 1 +G2G5+G1G4]
2、已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图4示。
1）求系统的开环传递函数；
2）此时系统的相角裕度？=？，
3）画出相应的对数相频特性曲线。
（2）当z= 0.707时，试确定系统中的K值和单位斜坡输入时系统的稳态误差。
5、已知负反馈系统的开环传递函数为
要求：保持稳态误差不变，且校正后系统 26.6
2) Gc(s) = 1+1.24s/ 1+6.1s
7、解：
8解：
《自动控制原理》章节习题含答案(大学期末复习资料).doc
自动控制原理(1) 生活中有哪些物理量之间是比例关系、积分关系或微分关系？答：单价一定时，总价与数量成比例；速度一定时，总路程与时间成比例。
加速度的积分是速度，速度的积分是路程；反之，速度的微分是加速度，路程的微分是路程。
(2) 常用的数学模型有哪些？答：常用的数学模型有：微分方程、传递函数、系统框图、频率特性和状态方程。
(3) 传递函数的定义是什么，定义传递函数的前提条件是什么？如何将微分方程转换为传递函数？答：传递函数(Transfer Function)定义如下，在零初始条件下，线性定常系统(或元件) 输出量的拉氏变换与其输入量的拉氏变换之比，即为线性定常系统的传递函数，记为G(s), 即u. 输出量的拉氏变换传递函数G(s)= -------------------------------输入量的拉氏变换零初始条件(4) 典型输入信号有哪些，分别适用于作为哪些控制系统的输入？答：常用的典型输入信号有：阶跃信号(Step signal)、斜坡信号(Slope signal)>加速度信号(Acceleration signal)、脉冲信号(Pulse signal)及正弦信号(sinusoidal signaDo实际的控制系统中，室温控制系统和水位控制系统，以及一些工作状态突然改变或突然受到恒定输入作用的控制系统，都可以采用阶跃信号作为典型输入信号。
跟踪通信卫星的天线控制系统、数控机床加工斜面的进给控制系统、机械手的等速移动控制系统等其输入信号随时间逐渐变化的控制系统，斜坡信号是比较合适的典型输入。
当控制系统的输入信号为冲击输入，例如脉冲电信号、撞击力、武器弹射的爆发力等, 均可视为理想脉冲信号。
实际的控制系统中，如果输入信号为周期性变化的信号，一般都可将其进行傅里叶变换为多个正弦信号的叠加，这种情况下，可用正弦函数作为系统的输入对系统进行性能分析。
(5) 比例系数、积分时间常数和微分时间常数分别对系统的时域响应有什么影响？答：当比例系数(增益)K>1时，输出量为输入量等比例放大；当K<1时，输出量为输入量等比例缩小；当K=1时，输出量与输入量相等。
山东大学王化一版自动控制原理课后题解答解析(部分)
[选取日期]
x（输出量）
k
m
u(t)
（输入作用力）
k1
k2
x（输出量）
m
u(t)
（输入作用力）
无摩擦
(a)
解： （a） 对质量块 m 进行受力分析，列出平衡方程。
u(t) kx(t) mx(t) mx(t) kx(t) u(t)
（b） 对质量块 m 进行受力分析，列出平衡方程。
设 k1 和 k2 间的质点位移为中间变量 x1(t) 。
3 s
5 3
18 5 s 0.5
x(t) 3 e3t 18 e0.5t
5
5
(b)x 2x (t),
x(0 ) 0
两端进行拉式变换：
[sX (s) x(0)] 2X (s) 1
X (s)[s 2] 1
X (s) 1 s2
x(t) e2t
(c)x 2nx n2x 0, x(0) a, x(0) b
两端进行拉式变换：
[s2 X (s) sx(0) x(0)] 2n[sX (s) x(0)] n2 X (s) 0
X (s) as b 2an a(s n ) b an
a(s n )
b
an n
n
s2 2ns n2
(s n )2 n2
(s n )2 n2 (s n )2 n2
c(t) 3c(t) 2c(t) 2r(t)
两端进行拉式变换得:
[s2C(s) sc(0) c(0)] 3[sC(s) c(0)] 2C(s) 2R(s)
C(s)[s2 3s 2] 2R(s) 3 s
C(s)
2R(s) 3 s s2 3s 2
21 s3 s
(s 1)(s 2)
山东大学自动控制原理网上练习题
结论：开环传递函数位于 s 平面右半边的极点个数 P=0，开环频率特性包围 (-1,j0)点两圈，故闭环系统不稳定。
3）设 T1 = T2 在图 1 中 s 沿 DEFAB 曲线变化时，开环传递函数频率特性曲线如图 8 所示:
在图 1 中的 B 点，s=-jε，
在 图 1 中 BC 曲 线 的 中 点 ，
【求微分传递函数】 例1: 求取如图所示电路的传递函数 I（s）/U（s） 。图中 为铁心线圈磁链，R 为线圈电阻。
解：描述铁心线圈特性的微分方程式为：
其中磁链ψ(i)是流经线圈电流的函数。
其中， I 0 i (0) 为工作点电流；
d (i ) di
iI0
为在工作点 Q 两侧微小区域内的常值。
在图 1 中的 C 点，
即开环频率特性曲线沿虚轴 s=ε 正半轴趋向于无穷大。
s 沿图 1 中的绿线从 B 点变化到 C 点时，开环传递函数频率特性曲线沿图 9 s 沿图 1 中的蓝线从 C 点变化到 D 点时 中的绿线从 B 点变到 C 点。 【分析类同】 ， 开环传递函数频率特性曲线沿图 10 中的蓝线从 C 点变到 D 点。 结论：开环传递函数位于 s 平面右半边的极点个数 P=0，开环频率特性正好 穿过(-1,j0)点，故闭环系统处于临界稳定状态。
讨论开环传递函数频率特性曲线在无穷大处的轨迹： 在图 1 中 BC 曲线的中点, 在图 1 中的 C 点，s=ε，
即开环频率特性曲线沿虚轴 在图 1 中的 B 点，s=-jε 正半轴趋向于无穷大。
故 s 沿图 1 中的绿线从 B 点变化到 C 点时， 开环传递函数频率特性曲线沿图 3 中的绿线从 B 点变到 C 点。 在图 1 中的 C 点，
在图 1 中 CD 曲线的中点， 在图 1 中的 D 点，
山东大学网络教育期末考试试题及答案-自动控制原理B
三、名词解释(1)．自动控制(2)．系统误差(3)．频率响应四、计算题（1）．求图1中电网络的传递函数，iu为输入，u为输出。
图1（1）．解：电网络中输出部分的阻抗为：21)('Z RCss+=总阻抗为：CsCsRCsRsRs11)('Z)(Z111+=+=+=传递函数为：111/1)(Z)('Z)(G11+=+==CsRCsCsRCssss(2)．设某单位负反馈系统的开环传递函数为11)(+=s s G k ，当输入信号)30sin()(0+=t t r 作用于闭环系统的输入端时，试求系统的稳态输出。
解：系统的闭环传递函数为：21)(1)()(+=+=s s G s G s G k B 所以频率特性为：21)(+=ωωj j G B 幅频特性 41)(2+=ωωj G B51)(1==ωωj G B 相频特性5.0arctan 2arctan)(-=-=∠ωωj G B系统的稳态输出为：()5.0arctan 30sin 51-+οt （3）．求图2的传递函数()()()C s G s R s =。
图2解：2431324321543211)()(H G G H G G G G G G G G G G G s R s C +++=（4）．控制系统的开环传递函数为)12)(1(1)(k ++=s s s G ，求该系统的开环幅频特性和开环相频特性。
解：频率特性为：)12)(1(1)(k ++=ωωωj j j G开环幅频特性为：1541)(24++=ωωωA开环相频特性为：2213)(ωωωϕ--=arctg。
山大继续教育自动控制原理期末考试答案
词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) ：是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象的某些物理量（或状态）自动地按照预定的规律去运行。
自动控制系统：将被控对象和控制装置（控制器）按照一定的方式连接起来构成的有机总体。
开环控制 ( open loop control )：开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是，按照控制信息传递的路径，控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。
也就是说，控制作用的传递路径不是闭合的，故称为开环。
闭环控制 ( closed loop control) ：凡是将系统的输出量反送至输入端，对系统的控制作用产生直接的影响，都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。
这种自成循环的控制作用，使信息的传递路径形成了一个闭合的环路，故称为闭环。
复合控制 ( compound control ）：是开、闭环控制相结合的一种控制方式。
被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。
被控对象是控制系统的主体，例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。
控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体，有测量变换部件、放大部件和执行装置。
被控量 (controlled variable ) ：指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。
被控量又称输出量、输出信号。
给定值 (set value ) ：是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。
给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。
干扰 (disturbance) ：除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素，都是干扰。
干扰又称扰动。
第二章数学模型 (mathematical model) ：是描述系统内部物理量（或变量）之间动态关系的数学表达式。
传递函数 ( transfer function) ：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为传递函数。
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：________、________、________。
山东大学网络教育期末考试试题及答案-自动控制原理A
三、名词解释(1)．稳定性(2)．频率响应(3)．传递函数四、计算题（1）．求图1中电网络的传递函数，i u 为输入，0u 为输出。
图1（1）．解：电网络中输出部分的阻抗为：21)('Z R Cs s += 总阻抗为：Cs Cs R Cs R s R s 11)('Z )(Z 111+=+=+=传递函数为：111/1)(Z )('Z )(G 11+=+==Cs R Cs Cs R Cs s s s(2)．设某单位负反馈系统的开环传递函数为110)(+=s s G k ，当输入信号)30sin()(0+=t t r 作用于闭环系统的输入端时，试求系统的稳态输出。
（2）．解：系统的闭环传递函数为：1110)1101/(110)(+=+++=s s s s G所以频率特性为：11/2211101110)(ωωωωjarctg e j j G -+=+=系统的稳态输出为：)8.24(12210)11/103(12210)11/03(21110)(o 002+=-+=-++=t Sin arctg t Sin arctg t Sin t y ωω学年 学期山东大学 自动控制原理 课程试卷 A 卷（3）．求图2的传递函数()()()C s G s R s =。
图2 （3）解：闭合回路有两个：122212 ;1H G L H G G L -=-= （2分）前向通路有两个，前向通路的余子式都为1。
32212 ;1G G P G G P -==所以传递函数为：2211232211)(H G G H G G G G G s G +++=（4）．控制系统的开环传递函数为)12)(1(1)(k ++=s s s G ，求该系统的开环幅频特性和开环相频特性。
（4）解： 频率特性为：)12)(1(1)(k ++=ωωωj j j G 开环幅频特性为：1541)(24++=ωωωA开环相频特性为：2213)(ωωωϕ--=arctg学年 学期山东大学 自动控制原理（非自动化类） 课程试卷 A 卷。
山东大学王化一版自动控制原理课后题解答解析(部分)
接求出原函数。
(a)
F1(s)
s 1 s(s2 s 1)
1 s
s2
s s
1
1 s
s11 22
(s 1)2 3
24
t
f1(t) 1 e 2 cos
3t 2
1
t
e 2 sin
3
3t 2
(b)
F2
(s)
6s s2
3
6 s
3 s2
f2 (t) 6 3t
(c)
F3 (s)
5s 2 (s 1)(s 2)3
fs[ X k1[ Xi
(s) (s)
X X
0 (s)] k2 X (s)] k2 X 0
0 (s) (s)
(1) (2)
X0(s)
k1 fs
Xi (s) f (k1 k2 )s k1k2
பைடு நூலகம்
3 s
5 3
18 5 s 0.5
x(t) 3 e3t 18 e0.5t
5
5
(b)x 2x (t),
x(0 ) 0
两端进行拉式变换：
[sX (s) x(0)] 2X (s) 1
X (s)[s 2] 1
X (s) 1 s2
x(t) e2t
(c)x 2nx n2x 0, x(0) a, x(0) b
x0 (0) x0 (0) x1(0) 0
Xi (s) f1s X 0 (s)[ms2 f2s f1s]
X 0 (s) Xi (s)
ms2
f1s ( f1
f2 )s
f1 ms ( f1
f2 )
（b） 对弹簧和阻尼器之间的质点进行受力分析，列写平衡方程。
自动控制原理(山东大学)智慧树知到答案2024年山东大学
自动控制原理（山东大学）山东大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.下列家用电器哪个属于闭环控制？（）A:洗衣机 B:冰箱 C:电子手表 D:电视机答案:B2.下列系统哪个属于闭环控制？（）A:无人售货机 B:十字路口红绿灯系统 C:数控机床 D:空调答案:D3.开环控制方式简单，控制精度高。
A:错 B:对答案:A4.只要有反馈通道，一定是闭环控制。
A:对 B:错答案:A5.线性系统一定会满足叠加原理的。
A:对 B:错答案:A6.满足叠加原理的系统，一定是线性系统。
A:错 B:对答案:B7.复合控制方式是既有开环控制，又有闭环控制。
A:错 B:对答案:B8.电枢控制的直流电动机反馈控制系统是属于（）。
A:恒值控制系统 B:离散控制系统 C:连续控制系统 D:线性定常系统答案:ACD9.雷达天线控制系统是属于（）。
A:连续控制系统 B:恒值控制系统 C:随动控制系统 D:线性定常系统答案:ACD10.计算机控制系统是属于（）。
A:程序控制系统 B:离散控制系统 C:非线性控制系统 D:线性控制系统答案:B第二章测试1.不同的物理系统，可以是同一种环节，同一个物理系统也可能成为不同的环节，这是与描述他们动态特性的微分方程相对应的。
A:错 B:对答案:B2.常见的典型环节有几种？A:4 B:5 C:7 D:6答案:D3.在线性定常系统中，系统输出的拉普拉斯变换与输入的拉普拉斯变换之比，称为系统的传递函数。
A:对 B:错答案:B4.物理系统线性微分方程一般表示形式中，方程左端导数阶次都输入的阶次。
A:高于 B:低于或等于 C:低于 D:高于或等于答案:D5.传递函数描述系统本身属性，与输入量的关系是：A:与输入量的大小无关，与输入量的类型有关。
B:与输入量的大小有关，与输入量的类型无关。
C:与输入量的大小和类型均有关 D:与输入量的大小和类型均无关答案:C6.传递函数表示成零极点表达式时，其中的传递系数又叫根轨迹增益。
山大自动控制系统(2习题)
3、此电气控制电路图纸在设计规范与标准化设计方面还存在哪些明显缺陷？ 答：①接触器图形使用了旧的图形符号；
②动断与动合触点摆放方向绘制不正确。
第二章 同步练习
一、判断下面结论或言论是否正确，如果正确在该结论或言论 的后面的括号内标上(√)；反之标上(╳)。
1、电压负反馈调速系统的放大倍数KP不能随意增大。( ╳ )
D) 此图是一个带电流负反馈的电压负反馈调速控制系统。 (
)
2019/12/19
20
第二章 同步练习
二、选择题
(每一小题由四种结论或实验结果组成，最多转只速有波一形种结论或实验结果是正 确的，请选择你认为是正确的结论或实验结果并在括号内用“√”注 明。)
3、某转速闭环无静差调速控制系统
的仿真波形如右图所示，在t=1秒时
压ΔUn=0，那么积分调节器的输出电压是多少？决定于哪些因素？
提示：
U ct
Ce
U
* n
KS
RI dL
给定和负载的大 小决定了控制系统 内部稳态变量的大 小
2019/12/19
27
第二章 同步练习
三、问题分析
2、某单闭环调速控制系统如图所示，已知电枢回路总电阻：R＝1Ω，晶
闸管装置放大系数：KS＝30，负载电流：IdL=40A。如果
程序步转速设定功能。
1、此控制系统在设计上具有哪些主要功能？还有哪些功能设计上的缺陷？ 答：此系统的缺陷：①送电后，1C长期得电，增加控制系统的损耗。 ②系统没有点动运行功能（没有点动功能系统无法调试与处理故障）。
1、此控制系统在设计上具有哪些主要功能？还有哪些功能设计上的缺陷？ 答：此系统的缺陷：①送电后，1C长期得电，增加控制系统的损耗。 ②系统没有点动运行功能（没有点动功能系统无法调试与处理故障）。
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 ） 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。
自动控制原理仿真实验课程智慧树知到答案2024年山东大学
自动控制原理仿真实验课程山东大学智慧树知到答案2024年绪论单元测试1.本实验课程中所采用的实验工具为MATLAB计算软件。
A:错 B:对答案:B项目一测试1.控制系统数学模型的实验目的是（）。
A:掌握多环节串联连接时整体传递函数的求取方法 B:掌握多环节反馈连接时整体传递函数的求取方法 C:掌握用MATLAB创建各种控制系统模型 D:掌握多环节并联连接时整体传递函数的求取方法答案:ABCD2.运用Matlab创建控制系统数学模型实验中介绍了（）个实验原理。
A:4个 B:2个 C:5个 D:3个答案:C3.Feedback（）与Cloop（）函数中的sign参数表示的意义是不一样的。
（）A:错 B:对答案:A4.用Matlab将传递函数转换为零极点形式的程序代码是（）。
A:num=[1,3,2,1,1]; den=[1,4,3,2,3,2];G1=tf(num1, den1); G=zpk(G1)B:num1=[1,3,2,1,1]; den=[1,4,3,2,3,2];G1=tf(num, den1); G=zpk(G1)C:num1=[1,3,2,1,1]; den1=[1,4,3,2,3,2];G1=tf(num, den); G=zpk(G1)D:num=[1,3,2,1,1]; den=[1,4,3,2,3,2];G1=tf(num, den); G=zpk(G1)答案:D5.用Matlab将传递函数表达式转换成多项式的程序代码是（）。
A:num= [15, 45]; den=conv(conv([1,1],[1,5]),[1,15]); G=tf(num1, den1)B:num= [15, 45]; den=conv(conv([1,1] [1,5]) [1,15]); G=tf(num, den) C:K=15;Z=[-3]; P=[-1;-5;-15]; G1=zpk(Z,P,K); G=tf(G1) D:K=15; Z=[-3]; P=[-1;-5;-15];G=zpk(Z,P,K)答案:AC项目二测试1.典型环节模拟方法及动态特性的实验目的是（）。
山东大学自动控制原理试题及答案
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库1山东大学 课程试卷 学年 学期题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分一．(15分)求下图所示结构图或信号流图的数学模型。
1、用结构图简化的方法求下图所示系统的传递函数Y (s )/R (s )。
2、求下图所示离散系统的脉冲传递函数C (z )/R (z )。
得分 阅卷人3、求下图所示信号流图的传递函数C (s )/R (s )。
二．二、（15分）已知系统的模拟电路图如下图所示。
其中：R 1=100K Ω，R 2=50K Ω，R 3=100K Ω，R 4 =100K Ω，R 5 =200K Ω，C 1=1μF ，C 2=10μF ，1、 画出系统的结构图；2、 求出系统的参数ζ，ωn ；3、 根据参数画出单位阶跃响应曲线的大体形状，并计算当r (t )=1+2t 时的稳态误差e ss 。
得分 阅卷人……………………………密……………………封……………………线……………………………控制科学与工程学院 专业 级 学号 姓名1第1页2第1页 共 页得分 阅卷人三．（15分）已知一负反馈系统开环传递函数为 )2()1()(-+=s s s k s G（1） 画出闭环系统的根轨迹图（写出必要的步骤）； （2） 画出系统的开环极坐标图，并分析系统稳定时k 的取值范围。
得分阅卷人四．（20分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图示 1) 求系统的开环传递函数；2) 此时系统的相角裕度γ =？；3) 若要使系统的相角裕度γ =30︒，则要使系统开环增益为多少？控制科学与工程 学院 专业 级 学号 姓名……………………………密……………………封……………………线…………………………山东大学 课程试卷 学年 学期4得分阅卷人五．（15分）已知系统的开环传递函数为)11.0(40)(+=sssG要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度γ'≥ 45︒。
山东专升本复习 自动控制原理试题库(4套附详细答案)
课程名称: 自动控制理论试题二一、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 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阅卷人
专业
级
2、求下图所示离散系统的脉冲传递函数 C(z)/R(z)。
控制科学与工程学院
第1页
第1页
共 页
… … … … … … … … … … … 密 … … … … … … … … 封 … … … … … … … … 线 … … … … … … … … … … …
山东大学
得分 阅卷人
课程试卷
得分 阅卷人
姓名
一．(15 分)求下图所示结构图或信号流图的数学模型。 1、用结构图简化的
二． 二、 （15 分） 已知系统的模拟电路图如下图所示。 其中： R1=100K， R2=50K，R3=100K，R4 =100K，R5 =200K，C1=1F，C2=10F， 1、 画出系统的结构图； 2、 求出系统的参数，n； 3、 根据参数画出单位阶跃响应曲线的大体形状，并计算当 r(t)=1+2t 时的稳态误差 ess。
姓名
2． （6 分）求下图所示两个非线性特性串联后总的非线性特性。
专业
级
学号
得分
阅卷人
七、 （15 分）一采样系统如图示，采样周期 T = 1（秒） ，试确定系统稳 定时的 k 值范围。
控制科学与工程学院
第3页
… … … … … … … … … … … 密 … … … … … … … … 封 … … … … … … … … 线 … … … … … … … … … … …
山东大学
课程试卷
总分
学年
3、求下图所示信号流图的传递函数 C(s)/R(s)。
学期
1
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 得分
得分 阅卷人
山东大学
得分 阅卷人
课程试卷
五． （15 分）已知系统的开环传递函数为 得分 阅卷人
学年
学期
G( s)
40 s(0.1s 1)
六． （11 分） 1、 （5 分）按下图所示非线性部分1/N(A)曲线与线性部分最小相位系 统 G(j)曲线，判断系统自振荡的稳定性。
要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度 45。 1) 画出原系统的 Bode 图，求c， 。 2) 确定串联滞后校正装置的传递函数； （不用校验） 3) 说明校正后对系统的主要影响。
学年
学期
三． （15 分）已知一负反馈系统开环传递函数为
四． （20 分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图示 1) 求系统的开环传递函数； 2) 此时系统的相角裕度 =？； 3) 若要使系统的相角裕度 =30，则要使系统开环增益为多少？
k ( s 1) G (s) s( s 2)
（1） 画出闭环系统的根轨迹图（写出必要的步骤） ； （2） 画出系统的开环极坐标图，并分析系统稳定时 k 的取值范围。
控制科学与工程 学院
专业
级
学号
姓名
第2页
… … … … … … … … … … … 密 … … … … … … … … 封 … … … … … … … … 线 … … … … … … … … … … …