09-10年度第一学期《自动控制原理》考卷A卷

自动控制原理试题库(含答案)

课程名称: 自动控制理论（A/B 卷闭卷）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》试卷（期末A卷参考答案）

《⾃动控制原理》试卷（期末A卷参考答案）试题编号：重庆邮电⼤学2009学年2学期《⾃动控制原理》试卷（期中）（A 卷）（闭卷）⼀、简答题（本⼤题共5⼩题，每⼩题4分，共20分） 1．传递函数定义及其主要性质。

答：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。

（2分）主要性质：(每回答正确2个1分，全部正确2分)1）传递函数只适⽤于线性定常系统：由于传递函数是基于拉⽒变换，将原来的线性常系数微分⽅程从时域变换到复域，故只适⽤于线性定常系统。

2）传递函数是在零初始条件下定义的。

如果系统为⾮零初始条件，⾮零初始值V(s)，则系统新的输⼊、输出关系为：Y(s)=G(s).U(s)+ V(s)3)传递函数只表⽰了系统的端⼝关系，不明显表⽰系统内部部件的信息。

因此对于同⼀个物理系统，如果描述的端⼝不同，其传递函数也可能不同；⽽不同的物理系统，其传递函数可能相同。

4)传递函数是复变量S 的有理真分式函数，分⼦多项式的次数n 低于或等于分母多项的次数m ，所有系数均为实数。

2．线性控制系统的稳定性定义。

答：如果线性控制系统在初始扰动的影响下，其动态过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零或原平衡点，则称系统渐进稳定，简称稳定（3分），反之，如果在初始扰动下，系统的动态过程随时间的推移⽽发散，则不稳定。

（1分）3．闭环系统的零、极点位置对于时间响应性能的超调量、调节时间的有何影响？答：（1）超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率21//ξξωσ-=d ，与其他闭环零、极点接近坐标原点的程度有关；（2分）（2）条件时间主要取决于靠近虚轴的闭环复数极点的实部绝对值ξωσ=，如果实数极点距离虚轴最近，并且它附近没有实数零点，则调节时间主要取决于该实数极点的模值。

（2分）4．对于⼀个给定的开环增益为o k 最⼩相位系统，说明采⽤频率⽅法和根轨迹法判断稳定性的统⼀性。

答：频率法判断系统稳定性时，当o k 较⼩时，其副相曲线在)(ωj Go 平⾯不包围（-1，j0）这点，系统稳定，随着o k 的增加，副相曲线包围（-1，j0）这点，系统不稳定。

自动控制原理试卷、习题及答案2套

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2-5 求图示运算放大器构成的网络的传递函数。
题 2-5 图
2-6 已知系统方框图如图所示，试根据方框图简化规则，求闭环传递函数。
题 2-6 图
2-7
分别求图示系统的传递函数 C1 (s) 、 C2 (s) 、 C1 (s) 、 C2 (s) R1 (s) R1 (s) R2 (s) R2 (s)
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自动控制 (A )试卷
一、系统结构如图所示，u1 为输入， u2 为输出，试求
1．求网络的传递函数 G(s)=U1(s)/U2(s)
2．讨论元件 R1，R2，C1，C2 参数的选择对系统的稳定性是否有影响。（15 分）
i2
i1
C1
R1
U1
R2
U2
C2
二、图示系统，试求，
（1）当输入 r(t)=0，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差 ess; （2）当输入 r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差 ess; （3）若要减小稳态误差，则应如何调整 K1，K2？（15 分）
（2）三阶系数的一对主导极点为 s1,2 1 j2 ，求同时满足上述条件的开环传递函数G(s) 。
3 – 10 系统结构图如图所示，试求当 0 时，系统的和
n 之值，如要求 =0.7，试确定参数。
题 3-10 图
3 – 11 设单位反馈系统的开环传递函数如下，试确定系统稳定时 K 的取值范围。
输入信号 r(t)=1 作用下，能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
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安徽大学期末试卷09-10年度第一学期《自动控制原理》考卷B卷答案

安徽大学2009 —2010学年第一学期《自动控制理论》(B 卷)考试试题参考答案及评分标准一、(1)等效变换法：解(2)：梅逊公式法：系统有2条前向通道,5个回路,无不相交回路。

二、111101010(1)1)() 11010(110)11(1)K K K s s G s K s s s v s s τττ⎧=+⎪==+⎨++⎪+=⎩+221122211010()2)() 1()(110)1022110n n n n n K K G s s G s s s K s s ωωτξωωξωτ⎧=⎪Φ===⎨++++++=+⎪⎩ 3)依条件：0.5 (60)100%16.3% 3.62761n p e t ξβσω-⎧==︒=⎧⎪⎪⎨⎨====⎪⎪⎩⎩％＝ 221110 3.627613.16 1.316110220.5 3.6276 3.6276 0.2627n n K K ωτξωτ⎧⎫===→=⎪⎪⎨⎬+==⨯⨯=→=⎪⎪⎩⎭221104) 3.627611022n n n K K ωωτξωξ====+1.5 1.50.4143.6276r t ss A e K =∴===3211212322441321413243241212132411)]([1)()()()(G G G H G G H G G H G G G G G G G G G G G G G G H G G H G G G G G s R s C s ＋＋＋＋＋＋＝++++++==Φ∴三、(1)特征方程为()10(1)10(2)(1)10(2)(1)1(2)D s GH K s s s K s s s K s s s =+=-+=+-=+-=+换算成首一多项式，为：-根轨迹方程为：由此可知,需要绘制零度根轨迹。

分离点的计算：12()()02.732,0.732dG sH s dss s ===- (2)由特征方程求取根轨迹与虚轴的交点,1,2s =±此时闭环系统临界稳定,出现等幅振荡,所对应的K ＝2。

第一学期《自动控制原理》考卷A卷答案

安徽大学2009 —2010学年第一学期《自动控制理论》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、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 。

解：图中有2条前向通路，5个回路，，，，112321211=∆==∆=G P G G P，，，，，22135342132212121H G H G L G L G G L H G G L H G L =-=-=-=-=，)(154321L L L L L ++++-=∆则有∆∆+∆=2211)()(P P s R s C 2213321221123211H G H G G G G H G G H G G G G -+++++=二、(1)闭环传递函数为 21132223211()75007500()234.675007500n n n n s K s K s s s s K s s s K ωζωωω++Φ==++++++ 特征方程为321()34.6750075000D s s s s K =+++= 列劳斯表如下：321s s s s 11134.634.67500750034.67500K K ⨯- 1750075000K 根据劳斯判据得到：1034.6K <<时，系统稳定。

(2)令s=s 1-1代入到原特征方程，得到新的特征方程：321111()(1)34.6(1)7500(1)75000D s s s s K =-+-+-+=整理得：321111()34.67433.875007466.40D s s s s K =+++-=（）列劳斯表如下：321s s s s 11131.631.67433.875007466.431.675007466.4K K ⨯---（） 17433.875007466.40K - 根据劳斯判据得到：1032.3K <<时，闭环系统的极点全部位于s=－1垂线之左。

（3）31()R s s =，单位反馈系统的误差传递函数()1()e s s Φ=-Φ故2321(34.6)()34.675007500s s e s s s s K +Φ=+++2332001320111(34.6)()lim ()()lim 34.675007500(34.6)34.61lim 7500375034.675007500s s s s s E s sR s e s s s s s s K s K s s s K →→→+=Φ=++++===+++三、1.绘制根轨迹的典型步骤如下：（1）开环极点为0，-1，-2，见图，它们是根轨迹各分支上的起点。

自动控制原理考试试卷及答案30套

自动控制原理试卷A（7）
1．（10分）设系统开环极点（×）、零点（○）分布如题1图所示。试画出相应的根轨迹图。
2、（10分）已知系统开环幅相频率特性如下图所示，试根据奈氏判据判别系统的稳定性,并说明闭环右半平面的极点个数。其中为开环传递函数在s右半平面极点数，为开环系统积分环节的个数。
3、（15分）某系统方框图如下图所示，
8、（14分）试绘制方程所描述系统的根轨迹。
自动控制原理试卷A(10)
一、（12分）典型二阶系统的开环传递函数为
当取时，系统的稳态输出为，试确定系统参数
二、（12分）试求下图所示无源校正网络的的传递函数，画出其伯德图并说明其特性(是超前还是滞后)。
三、（12分）某闭环系统的特征方程为，试求系统产生等幅振荡的k值。
6．（15分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示（分段直线近似表示）
7．（15分）题7图（a）所示为一个具有间隙非线性的系统，非线性环节的负倒幅相特性与线性环节的频率特性如题6图（b）所示。这两条曲线相交于和两点，判断两个交点处是否存在稳定的自持振荡。
8．（15分）某离散控制系统如下图，采样周期T=0.2秒，试求闭环稳定的K1、K2的取值范围。
自动控制原理试卷A（3）
1、．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为，试求系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
2、（10分）已知单位负反馈系统的闭环零点为-1，闭环根轨迹起点为0，-2，-3，试确定系统稳定时开环增益的取值范围。
3、（10分）已知系统的结构图如下，试求：
（1）闭环的幅相特性曲线；
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为开环零点）

10级(A)卷参考答案及评分标准

自动控制原理10级试卷（A ）参考答案及评分标准一、（15分）已知系统的结构图如图1所示，图中R(s)为输入信号，N(s)为干扰信号。

（1）画出系统对应的信号流图；（5分）（2）利用（1）中的信号流图（或结构图等效化简法），求出传递函数)()(s R s C ，)()(s N s C 。

（10分）二、（15分）单位负反馈控制系统如图2所示。

（1）求二阶系统特征参数ωn 、ζ与本系统实际参数的关系；（7分）（2）若K=16，T=0.25s ，计算系统的各动态性能指标t r 、t p 、t s 和σ%。

（8分）三、（20分）系统结构如图3所示。

（1）求系统稳定时，参数a 、T 、K 1需要满足什么条件；（10分）（2）当r(t)=2t+4t 2时，系统的稳态误差e ss 是多少。

（10分）四、（20分）已知某单位负反馈系统的闭环根轨迹图如图4所示。

（1）该根轨迹属于180度根轨迹还是零度根轨迹？（2分）（2）写出该系统以根轨迹增益K*为变量的开环传递函数；（6分）（3）求出分离点坐标，并写出该系统临界阻尼时的闭环传递函数；（8分）（4）求出系统为欠阻尼状态时，根轨迹增益K*的取值范围。

（4分）五、（10分）某系统的开环传递函数为12)()(-=s s H s G 。

(1)试证明当ω由0→+∞变化时，系统的开环幅相曲线是一个半圆；（6分）(2)根据（1）中的证明结果，画出系统的开环幅相曲线，并利用奈氏判据判断闭环系统的稳定性。

（4分）六、（15分）已知某单位反馈的最小相位系统，有开环极点－40和－10，并且当开环增益K=25时，系统的开环幅相频率特性G （j ω）曲线如图所示。

（1）试写出开环传递函数G(s)的表达式；（5分）（2）作出其近似对数幅频特性曲线（要计算出各个转折频率处的幅值分贝数，并在曲线上标出）；（6分）（3）求系统开环截止频率ωc 。

（4分）七、（10分）设离散控制系统结构如图所示。

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。

自动控制原理科目考试题A卷（开卷）及答案

⾃动控制原理科⽬考试题A卷（开卷）及答案级（学⽣填写）：姓名：学号：命题：审题：审批： ------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线）2009～2010学年第⼀学期控制⼯程基础科⽬考试题A 卷（开卷）)(1s G------------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- 班级（学⽣填写）：姓名：学号：3、6. 为2型系统，p K =∞， v K = ∞， a K =K=20当输⼊r( t )分别为1( t )、t 和t 2时，e ss 分别为0，0，1/10 ；当r(t)=1( t )+ t + t 2时，根据线性系统的叠加原理，e ss =0+0+1/10=1/10 。

1. 求下图所⽰电路的传递函数及微分⽅程（10分）)1(11)()(212122Cs R R R R Cs R Cs R s U s U r c +-=+-= ； r 2c 1c21u R u R dtdu CR R -=+ 。

1、求下图所⽰电路的传递函数及微分⽅程（8分）。

⼀系统的开环传递函数为 G(S)H(S)=100/(10s+1)(2s+1)(0.2s+1) （1）绘制渐近对数幅频曲线图。

1）7. 试分别⽤幂级数法、部分分式法求以下函数的z 反变换并求x （3）：（9分）)2)(1()(--=z z zz X1）幂级数法+++-+--+--+-+---------------3213232121211127314151421767693232323z z z z z z z z z z z z z z z zz z,.....7)3(,3)2(,1)1(,0)0()(...73)2)(1()(0321=====+++=--=∑∞=----x x x x z k x z z z z z zz X k k2）、部分分式法21)2)(1(1)(-+--=--=z z z z z z X 11 21)(-+--=z zz z z X k z z z z z z 2]2[,1]1[11=- =- -- e(kT)=-1+2ke *(t)=e (0)δ(t )+e (T )δ(t -T )+e (2T )δ(t -2T )+…=0+1δ(t -T )+3δ(t -2T )+ 7δ(t -3T )+…⼀．填空题1、单输⼊单输出；线性定常系统。

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对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

自动控制原理试题

第一学期《自动控制原理》试卷（自03-1、2、3、4用）1（10分）某复合控制系统如图1所示： ⑴ 求取系统的传递函数()()Y s U s ；⑵ 要使系统对于任何输入无静差，应如何选取()k s 。

图12（20分）系统结构如图2所示，若要求系统在输入()1()r t t t = 作用下的静态误差0.1ss e ≤，试确定参数1k 的取值范围。

图23（15分）系统结构如图3所示，试确定阻尼比0.6ξ=时的f k 值，并求出这时系统阶跃响应的调节时间s t 和超调量%∂。

图34（15分）系统结构如图4所示，绘出该系统以K 为参变量的根轨迹，并指出系统稳定的K 值范围。

图45（10分）单位反馈系统的开环传递函数()()()1211kG s s T s T s =++ （120,0,0T T k >>>），画出()G s 对应的Nyquist 曲线，并用Nyquist 稳定判据给出闭环系统稳定的条件。

6（20分）已知系统串联校正前后的对数幅频特性折线图L w 和L w k 如图5所示：图5⑴ 绘制出校正装置的对数幅频特性折线图L w c ，求出校正装置的传递函数()c W s ，并确定采用的为何种校正装置.⑵ 确定校正前及校正后系统的开环传递函数()W s 、()k W s .7（10分）离散系统如图6所示，已知10,0T K >>，T 为采样周期，试证明系统的稳定条件是112(1)01T T T T eK e--+<<-图6内蒙古科技大学2005-2006春学期试题课程名称：自动控制原理课程号：050512、050529 使用专业：自动化、测控一. 求取图1所示系统的传递函数Y(S)/U(S)？（10分）图1二. 设有一系统的闭环传递函数为222()()2nn nC s R s s s ωξωω=++，为了使系统对单位阶跃输入的响应有约4.3%的超调量和2秒的过渡过程时间（允许误差范围为2%±），试求n ξω和值应等于多大？（10分）三. ①线性系统稳定的充分必要条件是什么？（5分）②已知一控制系统如图2所示，试确定使系统稳定的K 的取值范围？（10分）图2四. 应用根轨迹法确定使图3所示系统阶跃响应无超调的K 值范围？（15分）图3五. 对于图4所示系统，试求r （t ）= 4 + 6t ，f （t ）= -1（t ）时系统的静态误差ess ？（20分）图4六. 已知某最小相位系统的开环折线对数幅频特性如图5所示图5①求出系统的开环传递函数G 0（S ）（7分） ②画出开环相频特性曲线（8分）③求出截止角频率ωc （5分）七. 图6所示采样系统的()()()0.3680.26410.368z G z z z +=--，试判断该采样系统的稳定性？（10分）图6内蒙古科技大学2006/2007学年第1学期《自动控制原理》（A 卷）考试试题课程号：05106207考试方式：闭卷使用专业、年级：自动化04、电气04、仪表04 任课教师：崔桂梅、李爱莲、刘慧博考试时间：2007年1月11日一、判断对错（10小题，每小题2分，共20分）1对1对于欠阻尼的二阶系统：（1）阻尼系数ξ保持不变，无阻尼自振角频率n ω越大，系统超调量pσ越大。

自动控制原理试卷含标准答案套完整()

自动控制原理试卷含标准答案套完整()作者：日期：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G1(s)与G2(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G1(s)与G2(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 ，阻尼比，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g(t) 10e 0.2t 5e 0.5t，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( ) tg 1( ) 900 tg 1(T ) ，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D(s) s3 2s2 3s 6 0，则系统( )A、稳定；C、临界稳定；4、系统在r(t) t2作用下的稳态误差e ss 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；、右半平面闭环极点数Z 2 。

，说明(A、型别v 2；C、输入幅值过大；、系统不稳定；、闭环传递函数中有一个积分环节。

5、对于以下情况应绘制A、主反馈口符号为根轨迹的是(、除K r 外的其他参数变化时；C、非单位反馈系统；、根轨迹方程(标准形式) 为G(s)H (s) 16、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标(A、超调%B、稳态误差e ss7、已知开环幅频特性如图图2D、峰值时间t pC、调整时间t sA、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定8、若某最小相位系统的相角裕度0，则下列说法正确的是A、不稳定；、只有当幅值裕度k g 1 时才稳定；C、稳定；D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。

自动控制原理试卷及答案20套

第 1 页共 41 页《自动控制原理》试卷（一）A一、)(/)(s R s C二、系统结构图如图所示，τ取何值时，系统才能稳定？（10分）三、已知负反馈系统的开环传递函数为，42)2()(2+++=s s s K s W k(1) 试画出以K 为参数系统的根轨迹；(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧。

（15分）四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为)15.0(100)(+=s s s W K ，现加入串联校正装置：101.011.0)(++=s s s W c ，试：（20分）（1）判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？（2）绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。

（3）计算校正后的相位裕量。

始点在0)0(,1)0(00==>=c cc c 的c c -平面上的相轨迹。

（15分）C )(s )(s o第 2 页共 41 页六、采样控制系统如图所示，已知s T K 2.0,10==：（15分）1．求出系统的开环脉冲传递函数。

2．当输入为)(1*)(1*)(1)(221t t t t t t r ++=时，求稳态误差ss e 。

七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。

其中，（1）─（3）为线性系统，（4）─（6）为非线性系统。

（15分）s e sT --1 2s K s 5.0 )(s R)(s E )(s C c21ser _ u12《自动控制原理》试卷（一）B一、控制系统的结构如下图。

(1) 当F （s ）=0时，求系统闭环传递函数)()()(s R s C s =Φ；(2) 系统中H 2（s ）应满足什么关系，能使干扰F （s ）对输出C （s ）没有影响？（10分）二、．设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于s ＝－1垂线之左，试确定参数K 的取值范围。

（10分）三、.一单位负反馈系统的开环传函为)15.0()125.0()(++=s s s K s W ，欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定K 值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要的特征点参数）。

内蒙古工业大学2009-2010（1）自动控制原理A期中考试key

内蒙古工业大学2009-2010（1）自动控制原理A期中考试key内蒙古工业大学2009—2010学年第一学期《自动控制原理A》期中试卷答案及评分标准试卷审核人：考试时间：注意事项：1．本试卷适用于2007级本科学生使用。

2．本试卷共7页，满分100分，答题时间120分钟。

一、简答题（本大题10分）下图为一个水位自动控制系统，试说明其工作原理并画出系统原理方框图。

解：①工作原理为:当水位变化时，通过水位检测变送仪表检测到当前水位的值，它与水位给定值的差不为零，经控制器运算产生控制信号作用于执行器进而作用于进水管阀门来调节水位重新回到给定值。

当水位降低时，则进水管阀门开大，反之阀门关小。

②系统的原理方框图为：（6分）（4分）二、计算题（本大题10分）已知有源电网络如下图所示，试求传递函数()()o i u s u s解：根据理想运算放大器的特性和复阻抗概念可以得到：12()()1i ou s u s R R Cs=-+整理得传递函数为：211()1()()o i u s R u s R R Cs=-+（5分）（5分）三、计算题（本大题10分）系统的结构图如下图所示，求传递函数C(s)/R(s)。

解：有两个回路：135l G G =-；2234l G G G =-；无两两不接触回路，所以：352341G G G G G ?=++ 有两条前向通路： 12341 , 1p G G G =?=；2142 , 1p G G =?=根据梅逊增益公式得传函为：2341435234()()1G G G G G C s R s G G G G G +=++（2分）（2分）（2分）（4分）四、计算题（本大题15分）已知系统的单位阶跃响应为：601()10.21.2t tc t e e --=+-（1）求系统的脉冲响应)(t g 和传递函数)()(s R s C 。

（2）求系统的阻尼比ζ，自然振荡频率n ω。

解：（1）由于系统的脉冲响应为系统阶跃响应的导数，则有：6010()()1212t t g t ct e e --==-+ 又因为：6010()[()][1212]()t tC s L g t L e e R s --==-+ 21212600601070600s s s s -=+=++++所以传递函数为：2()600()70600C s R s s s =++ （2）与二阶系统的标准形式对比有：2600n ω=，270n ζω=所以可以求得：n ωζ==（4分）（6分）（5分）五、计算题（本大题15分）已知系统的输入t t r =)(，扰动()1()f t t =，计算系统总的稳态误差。

自动控制原理试卷及答案

课程名称: 自动控制理论（A/B 卷闭卷）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》试卷及答案A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．（125．（156．（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。

题2图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 ee t c tt 。

3、根轨迹略。

衰减振荡时待定参数的取值范围为211+<<k ；单调衰减时待定参数的取值范围为21+≥k 。

6、校正前)101.0)(11.0(1)(1++=s s s s G ；校正后)101.0)(11.0)(1100()110(10)(1++++=s s s s s s G ；滞后校正网络)1100()110(10)(1++=s s s G 。

7、脉冲传递函数110)(-=z T z G ，T=0.1时，2.0,1,,1==∞==*ss v p e k k p 。

T=0.5时系统不稳定。

8、（a ）系统不稳定，在A 、B 交点处会产生自振荡。

自动控制原理试卷、习题及答案2套

自动控制 (A )试卷一、系统结构如图所示，u1为输入， u2为输出，试求 1．求网络的传递函数G(s)=U1(s)/U2(s)2．讨论元件R1，R2，C1，C2参数的选择对系统的稳定性是否有影响。

（15分）2二、图示系统，试求，（1）当输入r(t)=0，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差e ss;（2）当输入r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差e ss; （3）若要减小稳态误差，则应如何调整K 1，K 2？（15分）三．已知单位负反馈系统的开环传递函数为.)())(()(1Ts s 1s 12s K s G 2+++=试确定当闭环系统稳定时，T ，K 应满足的条件。

（15分）四、已知系统的结构图如图所示，（1）画出当∞→0:K 变化时，系统的根轨迹图；（2）用根轨迹法确定，使系统具有阻尼比50.=ζ时，K 的取值及闭环极点（共轭复根）。

（15分）五、已知最小相位系统的对数幅频特性渐近特性曲线，1.试求系统的开环传递函数G （s ）;2.求出系统的相角裕量γ;3．判断闭环系统的稳定性。

（15分）六、设单位反馈系统的开环传递函数如下，2s158s -+=)()(s H s G 1. 试画出系统的乃奎斯特曲线;2. 用乃氏判据判断系统的稳定性（15分）七、已知单位反馈系统的开环传递函数为1)s(2s 4G +=)(s使设计一串联滞后校正装置，使系统的相角裕量040≥γ，幅值裕量10db K g≥，并保持原有的开环增益值。

（10分）自动控制理论B一．试求图示系统的输出z 变换C(z).（20分）(b)(a)二.闭环离散系统如图所示，其中采样周期T =1s ，（20分）1．试求系统的开环脉冲传递函数G(z); 2．求系统的闭环脉冲传递函数)z (Φ； 3．确定闭环系统稳定时K 的取值范围。

（注：()T 22e z z )s 1(Z ,1z Tz )s 1(Z ,1z z )s1(Z αα--=+-=-=）三. 设单位反馈线性离散系统如图所示，其中T ＝1秒，试求取在等速度输入信号r (t )=1作用下，能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的脉冲传递函数D (z )。