自控原理题库
自控原理考研真题及答案
自控原理考研真题及答案自控原理是自动控制领域的基础课程，对于考研学生而言，掌握自控原理的知识非常重要。
为了帮助考生更好地备考自控原理，以下将介绍一道经典的自控原理考研真题，并给出详细的答案解析。
题目及答案如下：1.某控制系统的传递函数为G(s) = (s+2)/(s^2+6s+10)，将其分解为部分分式后，若其阶数为n，则n等于多少？答案解析：根据题目给出的传递函数G(s)，可以得到其分母的根为s^2+6s+10=0，通过求根公式可求得其根为s1=-3+j，s2=-3-j。
由于这两个根均为复根，所以传递函数为二阶系统。
因此，答案为n=2。
2.某开环系统的传递函数为G(s) = K/(s^3+4s^2+10s)，若该系统为稳定系统，求参数K的范围。
答案解析：对于稳定系统来说，其特征多项式的所有根的实部都小于0。
根据题目给出的传递函数G(s)，可以得到其特征多项式为s^3+4s^2+10s=0，通过求根公式可求得其根为s1=-1.33，s2=-0.67+j1.11，s3=-0.67-j1.11。
由于这三个根的实部均小于0，所以该系统为稳定系统。
由于K为传递函数的比例因子，不影响传递函数的特征根，所以参数K的范围可以取任意实数。
3.某系统的开环传递函数为G(s) = 10/(s+4)，若该系统采用比例控制器，根据比例控制器的输出与输入的关系，求闭环传递函数。
答案解析：比例控制器的输出与输入的关系为C(s) = KpR(s)，其中C(s)为比例控制器的输出，Kp为比例增益，R(s)为输入信号。
而闭环传递函数等于开环传递函数乘以比例控制器的传递函数，即T(s) = G(s)C(s)。
代入相应的数值，可得到T(s) = 10Kp/(s+4)。
4.某系统的开环传递函数为G(s) = 10/(s+5)，若该系统采用积分控制器，根据积分控制器的输出与输入的关系，求闭环传递函数。
答案解析：积分控制器的输出与输入的关系为C(s) = KI/s，其中C(s)为积分控制器的输出，KI为积分增益，s为Laplace变换变量。
自动控制理论例题集锦-第1章
第1章 自动控制的一般概念例1 试分析如图1-1所示家用电冰箱控制系统，并画出温度控制系统的原理方块图。
冷却管电冰箱箱体图 1-1解：1. 电冰箱工作原理分析。
控制任务：保持电冰箱箱体温度不变。
被控对象——电冰箱箱体； 被控量——箱体的温度c T ；给定输入——给定温度r T ；（r T 是通过箱体内控制盒旋钮给出或通过按键设定） 干扰输入——环境温度或电冰箱门开启等； 执行元件——电动机和压缩机。
工作原理：由于受环境温度或电冰箱门开启等影响，当电冰箱箱体内的温度c T 大于给定值r T 时，则0>-=r c T T T ∆。
温度控制盒测量到偏差信号T ∆并将其转换为电信号u ∆，u ∆通过接触器和继电器起动电动机带动压缩机，压缩机将蒸发器中的高温低压气态的制冷剂送入冷却管散热，降温后的低温高压液态制冷剂进入蒸发器，在蒸发器中急速降压扩散为气态，这个过程需要吸收周围的热量，即吸收箱体的热量，从而使箱体内的温度降低。
压缩机又将蒸发器中的高温低压气态的制冷剂送入冷却管散热，……，循环往复，直至0=-=r c T T T ∆，即箱体内的温度c T 等于给定值r T ，使0=u ∆，电动机、压缩机停止工作。
2. 电冰箱温度控制系统原理方块图。
根据以上分析,电冰箱温度控制系统原理方块图可绘制如图1-2所示。
cT图 1-2例2 如图1-3中a U 是发电机的端电压，0U 是某电源电压，非常稳定，且等于发电机端电压的设定值。
由于负载变化及其它原因，发动机端电压会随时波动。
试分析图中端电压控制系统的工作原理，并画出方块图。
解：1. 端电压控制系统的工作原理控制任务：保持发电机端电压不变。
被控对象——发电机； 被控量——发电机端电压a U ； 给定输入——电源电压0U ； 干扰输入——负载扰动等； 执行元件——电动机和变阻器。
工作原理：由于0U 等于发电机端电压的设定值，所以在端电压a U 符合要求的正常情况下，00=-=a U U U 。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环控制系统与闭环控制系统的主要区别在于（）。
A. 是否有反馈环节B. 控制器的类型C. 系统的稳定性D. 系统的响应速度答案：A2. 在自动控制系统中，系统稳定性的判断依据是（）。
A. 系统的传递函数B. 系统的频率响应C. 系统的根轨迹D. 系统的相位裕度和增益裕度答案：C3. 线性时不变系统的传递函数是（）。
A. 时变的B. 非线性的C. 线性的D. 时变的且非线性的答案：C4. 系统的时间响应是指系统在（）作用下的输出响应。
A. 初始条件B. 输入信号C. 初始条件和输入信号D. 外部干扰答案：B5. 在控制系统中，超调量通常用来描述系统的（）。
A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 稳定性和快速性答案：B6. 二阶系统的阻尼比ζ对系统性能的影响是（）。
A. 阻尼比越大，系统越稳定B. 阻尼比越大，系统响应越慢C. 阻尼比越大，系统超调越小D. 阻尼比越大，系统稳定性越差答案：C7. 根轨迹图是控制系统（）的图形表示。
A. 稳定性B. 频率响应C. 传递函数D. 根的轨迹答案：D8. 控制系统的稳态误差与系统的（）有关。
A. 传递函数B. 输入信号C. 系统类型D. 初始条件答案：C9. 系统的时间常数τ与系统的（）有关。
A. 传递函数B. 频率响应C. 系统的能控性D. 系统的能观性答案：A10. 线性系统理论中，状态空间表示法主要用于描述系统的（）。
A. 输入输出关系B. 内部动态C. 外部特性D. 稳定性答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统按照控制方式可以分为______控制系统和______控制系统。
答案：开环，闭环2. 系统的稳定性可以通过______来判断。
答案：根轨迹3. 系统的动态性能通常用______、______和______来描述。
答案：超调量，上升时间，稳定时间4. 二阶系统的传递函数一般形式为______。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案一、选择题1. 在自动控制系统中，调节器的作用是：A. 检测被控对象的信息并传递给控制器B. 把控制器的输出信号转化为执行机构的动作C. 对系统进行建模和参数辨识D. 对系统的稳定性和性能进行分析和设计2. 控制系统中的“控制器”是指：A. 传感器B. 执行机构C. 调节器D. PID调节器3. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是：A. 改善系统的鲁棒性B. 提高系统动态性能C. 校正系统的静态误差D. 抑制系统的振荡4. 关于PID控制器的描述，以下哪个是正确的？A. 仅由比例项组成B. 仅由积分项组成C. 仅由微分项组成D. 由比例项、积分项和微分项组成5. 对于一阶惯性环节，其传递函数形式为：A. G(s) = K/(Ts + 1)B. G(s) = K/(sT + 1)C. G(s) = K/(s + T)D. G(s) = K/(s + 1)二、填空题1. 按照惯例，控制系统的输入信号通常表示为______，输出信号通常表示为______。
2. 控制系统的闭环传递函数由开环传递函数和______组成。
3. 控制系统的校正系数是指在单位______条件下，系统输出与输入的______比值。
4. 控制系统的性能指标包括超调量、上升时间、______时间和稳态误差等。
5. 自动控制理论包括频率域分析、______分析和状态空间分析等方法。
三、简答题1. 简述PID控制器的工作原理及基本调节方法。
2. 什么是系统的稳定性？常用的稳定性判据有哪些？3. 请解释闭环控制系统中的超调量、上升时间、峰值时间和调节时间的概念。
4. 什么是系统的校正系数？如何通过调节PID参数来改变系统的校正系数？5. 简述频率域分析法在控制系统分析中的应用，并说明如何绘制Bode图。
四、计算题1. 给定一个PID控制器的传递函数为：Gc(s) = Kp + Ki/s + Kds，试求其闭环传递函数表达式。
自控原理复习练习题
一、单项选择题：1．控制系统的上升时间t r ，调节时间t s 等反映出系统的（ ）A ．相对稳定性B ．绝对稳定性C ．快速性D ．平稳性2．根据给定值信号的特征分类，控制系统可分为（ ）A ． 恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B ． 反馈控制系统、前馈控制系统、反馈复合控制系统C ． 最优控制系统和模糊控制系统D ． 连续控制系统和离散控制系统3．系统的传递函数（ ）A ．与输入信号有关B ．与输出信号有关C ．完全由系统的结构和参数决定D ．既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关4．一阶系统的阶跃响应（ ）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5．随动系统中最常用的典型输入信号是抛物线函数和（ ）A ．脉冲函数B ．阶跃函数C ．斜坡函数D ．正弦函数6．确定系统闭环根轨迹的充要条件是（ ）A ．根轨迹的模方程B ．根轨迹的相方程C ．根轨迹增益D ．根轨迹方程的阶次7．正弦信号作用于线性系统所产生的频率响应是（ ）A ．输出响应的稳态分量B ．输出响应的暂态分量C ．输出响应的零输入分量D ．输出响应的零状态分量8．Ⅱ型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ）A ． －60（dB/dec ）B ． －40（dB/dec ）C ． －20（dB/dec ）D ．0（dB/dec ）9．设开环系统频率特性G （j ω）＝3)1(10ωj +，则其频率特性相位移ϕ（ω）=－180ο时，对应频率ω为（ ）A ． 10（rad/s ）B ．3（rad/s ）C ．3（rad/s ）D ． 1（rad/s ）10. 进行串联滞后校正后，校正前的截止频率ωc 与校正后的截止频率ωc ′的关系，通常是（ ）A ．ωc = ωc ′B ． ωc > ωc ′C ． ωc < ωc ′D ． ωc 与 ωc ′无关11. 常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是（ ）A ． PIB ． PDC ．ID D ． PID12. 伯德图中的高频段反映了系统的（ ）A ．稳态性能B ．动态性能C ．抗干扰能力D ．以上都不是13．结构类似的最小相位系统和非最小相位系统相比，最小相位系统一定满足 （ ）A ．两者幅频特性不同，相频特性也不同B 。
自动控制理论试题库
一、多选(共计25分,每题2.5分,每题答案完全一样得满分,少选、多选、错选均不得分。
)正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】5、开环稳定的系统，其闭环（），开环不稳定的系统，其闭环（）A. 不一定稳定B. 不一定不稳定正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】10、开环稳定的系统，其闭环（），开环不稳定的系统，其闭环（）正确:【A;B】二、单选(共计75分,每题2.5分)11、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( )B.C.D.正确:【D】12、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（）如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。
稳定性与闭环零点位置无关；B.如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰减振荡的；C.超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关；D.如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。
正确:【A】13、若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为（）。
B.C.D.与是否为单位反馈系统有关正确:【B】14、关于P I 控制器作用，下列观点正确的有（）可使系统开环传函的型别提高，消除或减小稳态误差；B.积分部分主要是用来改善系统动态性能的；C.比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性；D.只要应用P I控制规律，系统的稳态误差就为零。
正确:【A】15、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。
超调B.稳态误差C.调整时间D.峰值时间正确:【A】16、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。
超调B.稳态误差C.调整时间D.峰值时间正确:【A】17、系统特征方程为，则系统（）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。
自控原理客观题题库
自动控制控原理填空、选择、判断题库：1根据图一系统回答或填空：（1）图一所示系统的输入量是,被控量是 ，系统中所使用的直流伺服电动机的作用是 ，测速发电机的作用是 ,一对电位计的作用是 。
（2）假设电位计的转换系数为k1，放大倍数为k2，减速器的传动比i>1，电动机的传递函数为)1(+s T s K m m ，测速发电机的传递函数为s K i ，试画出系统方框图，并求出闭环传递函数。
（3）对控制系统的基本要求是什么？2a ．右图所示RC 电路的传递函数为 ，频率特性为 ,当t t u i 2sin 5)(=时，稳态输出)(t u o 为 。
b ．右图所示为某最小相角系统的开环对数幅频特性，该系统的开环传递函数为 ，静态误差系数Kp= , Kv= , Ka= 。
稳定性为 。
c ．一个设计良好的系统，中频区斜率为 ,相角裕度应大于 。
3开环频率特性的幅相曲线如图五所示，其中V 为积分环节数，P 为开环右极点数，判别闭环系统稳定性。
图一4当增加系统的开环放大倍数时，对系统性能的影响是： 变好， 变差。
系统的校正就是为了克服这两者的矛盾。
串联超前校正的原理是 ，串联迟后校正的原理是： 。
5 若某系统的Bode 图已知，其低频处的幅频特性是一条斜率为20dB/dec -的直线，且当1=ω时幅值为20dB ，相频 90)0(-→ϕ，则该系统（ ）（1） 是0型系统；（2）是I 型系统；（3）开环放大倍数为10；（4）开环放大倍数为10；（5）有一个积分环节。
6 在下列系统中，属于线性系统的有（ ）（1）)()(20t ax t x i =； (2))()(2)(4)(000t x t x t x t xi =++ ； （3）)(5)(4)(3)(2000t x t tx t x t x t i =++ ；（4）)()()()()(20000t x t x t x t x t x i =++ ；7. 若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为)(),(0s x s x i ，对应的传递函数记为G(s)，则（ ）(1) 在零出始条件下，)()(G(s)0s X s X i =； (2) )()(G(s)0s X s X i =，不管出始条件是否为零均成立； (3) 若g(t)为单位脉冲响应，则L[g(t)]G(s)=；(4) G(s)反映了系统本身的固有特性；(5) 因为G(s)表示某种比值，所以肯定没有量纲。
自控原理第三章练习题1
1、适合于应用传递函数描述的系统是 C A ．非线性定常系统； B ．线性时变系统； C ．线性定常系统； D ．非线性时变系统。
2、某0型单位反馈系统的开环增益为K ，则在221)(t t r =输入下，系统的稳态误差为∞ 3、动态系统 0 初始条件是指 t<0 时系统的 BA ．输入为 0 ；B ．输入、输出以及它们的各阶导数为 0；C ．输入、输出为 0；D ．输出及其各阶导数为 0。
4、若二阶系统处于无阻尼状态，则系统的阻尼比ξ应为 D A ．0<ξ<1； B ．ξ=1；C ．ξ>1； D ．ξ=0。
5、在典型二阶系统传递函数2222)(n n ns s s ωξωω++=Φ中,再串入一个闭环零点，则 A A ．超调量增大；B ．对系统动态性能没有影响；C ．峰值时间增大；D ．调节时间增大。
6、讨论系统的动态性能时，通常选用的典型输入信号为 A A ．单位阶跃函数 ； B ．单位速度函数 ； C ．单位脉冲函数 ； D ．单位加速度函数。
7、某 I 型单位反馈系统，其开环增益为K,则在tt r 21)(=输入下，系统的稳态误差为 1/2K 8、典型欠阻尼二阶系统的超调量 00005>σ，则其阻尼比的范围为707.00<<ξ9、二阶系统的闭环增益加大 DＡ．快速性越好； Ｂ．超调量越大；Ｃ．峰值时间提前； Ｄ．对动态性能无影响。
10、欠阻尼二阶系统的n ωξ,，都与P t 有关11、典型欠阻尼二阶系统若n ω不变，ξ 变化时,当707.0>ξ时，↓→↑s t ξ12、稳态速度误差的正确含义为（A 为常值）：t A t r ⋅=)(时，输出位置与输入位置之间的稳态误差；13、某系统单位斜坡输入时∞=ss e ，说明该系统 AA ．是0型系统；B ．闭环不稳定；C ．闭环传递函数中至少有一个纯积分环节D ．开环一定不稳定。
14、若单位反馈系统的开环传递函数为4532)(2++=s s s G ，则其开环增益K ，阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω分别为：32,435,211、增加系统阻尼比，减小超调量的有效措施有 B C EA ．增大闭环增益；B ．引入输出的速度反馈；C ．减小开环增益；D ．增大开环增益；E ．引入误差的比例-微分进行控制。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案1. 什么是自动控制系统？请简述其基本组成。
2. 解释开环控制系统和闭环控制系统的区别。
3. 什么是PID控制器？简述其组成部分及其作用。
4. 描述系统稳定性的概念，并给出判断系统稳定性的方法。
5. 简述拉普拉斯变换在控制系统分析中的作用。
6. 什么是传递函数？如何从系统的微分方程得到传递函数？7. 解释什么是根轨迹法，并简述其在控制系统设计中的应用。
8. 什么是频率响应分析？它在控制系统设计中有何重要性？9. 描述Bode图的构成，并解释其在控制系统分析中的作用。
10. 什么是控制系统的超调量和调节时间？如何通过设计减小它们？答案1. 自动控制系统是一种能够根据输入信号自动调整其输出以满足预定目标的系统。
它通常由传感器、控制器、执行器和被控对象组成。
2. 开环控制系统是指系统输出不反馈到输入端的系统，而闭环控制系统则是指系统输出通过反馈回路影响输入信号的系统。
闭环系统能够根据输出与期望值之间的偏差自动调整，以达到更好的控制效果。
3. PID控制器是一种常见的控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据偏差的大小进行调节，积分部分消除稳态误差，微分部分则可以预测偏差的变化趋势，从而提前做出调整。
4. 系统稳定性是指系统在受到扰动后能够恢复到稳定状态的能力。
判断系统稳定性的方法有多种，如劳斯-赫尔维茨判据、奈奎斯特判据等。
5. 拉普拉斯变换是一种数学变换，它将时间域的信号转换为复频域的表达式，便于控制系统的分析和设计。
6. 传递函数是描述线性时不变系统输入和输出之间关系的数学表达式。
通过拉普拉斯变换，可以从系统的微分方程得到传递函数。
7. 根轨迹法是一种图形化的方法，用于分析系统参数变化时系统稳定性的变化。
它可以帮助设计者选择适当的参数，以确保系统的稳定性和性能。
8. 频率响应分析是一种分析系统在不同频率下响应特性的方法。
它对于理解系统的动态行为和设计高性能的控制系统至关重要。
自控原理习题集
（2）画起始段。在ω=1处，20lgK=20lg40=34dB的点为关键点，作斜率为-20dB的关键线延长线，当ω=10，L（ω）=14dB。
A．当 一定时，增大 可以减小tr、tp、ts， 而对MP没有影响
B．当 一定时，减小 可以减小MP使tr、tp和ess增大
C．当 一定时，增大 可以减小MP使tr、tp和ess增大
D.当 一定时，减小 可以减小MP使tr、tp和ess增大
８．典型二阶系统的闭环传函形式为
为无阻尼自然振荡频率， 为阻尼比，若 则系统的单位阶跃响应y(t)为(A)。
D.曲线1欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应
曲线2为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应
曲线3为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应
６．图6二阶系统的单位阶跃响应（B）。
图6
A．临界阻尼（ξ=1）时，C（t）
B．欠阻尼（0＜ξ＜1）时，C（t）
C．过阻尼（ξ＞1）时，C（t）
D.无阻尼（ξ=0）时，C（t）
７． 对二阶系统 ， 下列说法（C）是正确的。
（a）(b)
(c)
图30
解：求 这时方框图如图(b)所示
所以
同样求 方框图如（c）
13．已知系统结构图如图31所示，试求其传递函数。
图31
解：
14．某系统的方框图如图32所示，用方框图化简法求其传递函数 。
图32
](a)
(b)
(c)
解：将分支点a后移至 环节后如图(a)
化简闭环Ⅰ并将分支点b移至输出端如图(b)
(b)图当K＞0时所有特征根均位于左半平面，故系统稳定。
4-6章自控原理测验题
○
C
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自动控制原理
第六章 线性系统校正方法
10．开环系统 图如图所示， 10．开环系统Bode图如图所示，对应的开环传递 图如图所示 函数G(s)应该是 应该是 函数
s
s +1 −1
○
A
A.
ω2
s
−1
B.
+1
−1
ω2
s
ω1
s
ω1
s
C.
ω1
s
D.
+1
ω2
s
−1 −1
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自动控制原理
第六章 线性系统校正方法
8．若为非最小相位系统，则有 若为非最小相位系统，
A．画根轨迹时，应作零度根轨迹； ．画根轨迹时，应作零度根轨迹；
BD ○○○○○
B．一定存在一个使闭环系统不稳定的开环增益的 ． 取值范围； 取值范围； C．对应的闭环系统一定不稳定； ．对应的闭环系统一定不稳定； D．其相频特性相角变化的绝对值一定不小于最小 ． 相位系统相角变化的绝对值； 相位系统相角变化的绝对值； E．根据对数幅频特性可以确定系统的传递函数。 ．根据对数幅频特性可以确定系统的传递函数。
变化的根轨迹, 2．根据下列开环传递函数作K=0→∞变化的根轨迹, 根据下列开环传递函数作 变化的根轨迹 应画常规根轨迹的有
K ( s − 1) A. ( s + 2)( s + 3)
*
K * ( s + 1) B. ( s − 2)( s − 3)
K * ( s + 1) C. ( s − 2)( s + 3)
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自动控制理论习题集(含答案)
《自动控制理论》课程习题集一、单选题1.下列不属于自动控制基本方式的是（ B ）。
A．开环控制B．随动控制C．复合控制D．闭环控制2.自动控制系统的（ A ）是系统工作的必要条件。
A．稳定性B．动态特性C．稳态特性D．瞬态特性3.在（ D ）的情况下应尽量采用开环控制系统。
A. 系统的扰动量影响不大B. 系统的扰动量大且无法预计C. 闭环系统不稳定D. 系统的扰动量可以预计并能进行补偿4.系统的其传递函数（ B ）。
A. 与输入信号有关B. 只取决于系统结构和元件的参数C. 闭环系统不稳定D. 系统的扰动量可以预计并能进行补偿5.建立在传递函数概念基础上的是（ C ）。
A. 经典理论B. 控制理论C. 经典控制理论D. 现代控制理论6.构成振荡环节的必要条件是当（ C ）时。
A. ζ=1B. ζ=0C. 0<ζ<1D. 0≤ζ≤17.当（ B ）时，输出C(t)等幅自由振荡，称为无阻尼振荡。
A. ζ=1B. ζ=0C. 0<ζ<1D. 0≤ζ≤18.若二阶系统的阶跃响应曲线无超调达到稳态值，则两个极点位于位于（ D ）。
A. 虚轴正半轴B. 实正半轴C. 虚轴负半轴D. 实轴负半轴9.线性系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的所有根都具有（ B ）。
A. 实部为正B. 实部为负C. 虚部为正D. 虚部为负10.下列说法正确的是：系统的开环增益（ B ）。
A. 越大系统的动态特性越好B. 越大系统的稳态特性越好C. 越大系统的阻尼越小D. 越小系统的稳态特性越好11.根轨迹是指开环系统某个参数由0变化到∞，（ D ）在s平面上移动的轨迹。
A. 开环零点B. 开环极点C. 闭环零点D. 闭环极点12.闭环极点若为实数，则位于[s]平面实轴；若为复数，则共轭出现。
所以根轨迹（ A ）。
A. 对称于实轴B. 对称于虚轴C. 位于左半[s]平面D. 位于右半[s]平面１２13. 系统的开环传递函数)4)(2()3)(1()(*0++++=s s s s s K s G ，则全根轨迹的分支数是（ C ）。
自动控制理论-习题集(含答案)
《自动控制理论》课程习题集一、单选题1.下列不属于自动控制基本方式的是（ B ）。
A．开环控制B．随动控制C．复合控制D．闭环控制2.自动控制系统的（ A ）是系统工作的必要条件。
A．稳定性B．动态特性C．稳态特性D．瞬态特性3.在（ D ）的情况下应尽量采用开环控制系统。
A. 系统的扰动量影响不大B. 系统的扰动量大且无法预计C. 闭环系统不稳定D. 系统的扰动量可以预计并能进行补偿4.系统的其传递函数（ B ）。
A. 与输入信号有关B. 只取决于系统结构和元件的参数C. 闭环系统不稳定D. 系统的扰动量可以预计并能进行补偿5.建立在传递函数概念基础上的是（ C ）。
A. 经典理论B. 控制理论C. 经典控制理论D. 现代控制理论6.构成振荡环节的必要条件是当（ C ）时。
A. ζ=1B. ζ=0C. 0<ζ<1D. 0≤ζ≤17.当（ B ）时，输出C(t)等幅自由振荡，称为无阻尼振荡。
A. ζ=1 B. ζ=0C. 0<ζ<1D. 0≤ζ≤18.若二阶系统的阶跃响应曲线无超调达到稳态值，则两个极点位于位于（ D ）。
A. 虚轴正半轴B. 实正半轴C. 虚轴负半轴D. 实轴负半轴9.线性系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的所有根都具有（ B ）。
A. 实部为正B. 实部为负C. 虚部为正D. 虚部为负10.下列说法正确的是：系统的开环增益（ B ）。
A. 越大系统的动态特性越好B. 越大系统的稳态特性越好C. 越大系统的阻尼越小D. 越小系统的稳态特性越好11.根轨迹是指开环系统某个参数由0变化到∞，（ D ）在s平面上移动的轨迹。
A. 开环零点B. 开环极点C. 闭环零点D. 闭环极点12.闭环极点若为实数，则位于[s]平面实轴；若为复数，则共轭出现。
所以根轨迹（ A ）。
A. 对称于实轴B. 对称于虚轴C. 位于左半[s]平面D. 位于右半[s]平面13.系统的开环传递函数)4)(2()3)(1()(*0++++=sssssKsG，则全根轨迹的分支数是（ C ）。
2020年秋盐城工学院自动控制原理A卷题库
自控题库A 区一、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G1(s)+G2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。
4、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+++。
5、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。
6、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++。
7、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰，其相应的传递函数为1[1]p K Ts +，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。
8、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。
9、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。
10、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。
11、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。
12、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++频特性为arctan 180arctan T τωω--。
13、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。
自控考题
一、（20分）图1所示电阻炉恒温自动控制系统示意图，要求：（1）分析电阻炉炉箱温度的自动控制原理；（2）绘制电阻炉自动控制系统框图。
（注：U sT 代表所期望保持的炉温，实际炉温由测温热电偶获得为U fT ）图1 电炉箱恒温自动控制系统示意图二、(15分）如图2所示为RC 无源网络电路图，u r ，u c 分别是输入电压变量和输出电压变量，采用复数阻抗描述各变量关系，基于系统结构框图求出传递函数U c (s )/U r (s )。
三、(20分)某最小相位系统的开环对数幅频特性如图3所示，要求： (1)写出系统开环传递函数；(2)利用相角裕度概念判断闭环系统的稳定性。
四、（20分）已知一个控制系统的特征方程为0161620128223456=++++++s s s s s s ，求：（1）此系统是否稳定？（2）是否存在虚根？若存在，给出具体值。
图2 RC 无源网络w c -20dB/dec -40dB/dec 20 50 w 0.1 1 db-60dB/dec图3 开环对数幅频特性五、（20分）已知一单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应h (t )曲线如图4所示，求 (1)此系统的开环传递函数表达式；(2)单位阶跃作用下的系统稳态误差。
六、（20分）单位负反馈系统的根轨迹如图5所示，要求：（1） 写出该系统的闭环传递函数；（2） 增加一个开环零点4-后，绘制根轨迹草图，并简要分析开环零点4-的引入对系统性能的影响。
图5 原单位负反馈系统的根轨迹七、(20分) 已知系统的开环传递函数为)1)(1()(21++=s T s T s Ns G此处N > 0，T 1 > 0，T 2 > 0，利用奈氏判据判断该系统的稳定性。
八、（15分）一单位负反馈伺服系统的开环传递函数为)11.0(200)(+=s s s G ， 请设计一个无源校正网络，使得校正后系统的相位裕度不小于45︒，截止频率不低于50。
自动控制原理题库
自动控制原理题库1. 什么是自动控制原理？自动控制原理是指利用各种控制设备和技术手段，对被控对象进行监测、测量和控制的一种技术体系。
它主要研究如何设计和应用控制系统，使得被控对象能够按照既定的要求和规律进行运行和控制。
2. 自动控制原理的基本概念。
自动控制原理的基本概念包括控制系统、被控对象、控制器和传感器等。
控制系统是指由控制器、被控对象和传感器组成的一个整体，用于实现对被控对象的监测和控制。
被控对象是指需要进行控制的实际物理系统或过程，如机械系统、电气系统等。
控制器是控制系统的核心部分，它根据传感器采集到的信息，对被控对象进行控制。
传感器则用于对被控对象的状态进行监测和测量，将其转化为电信号输入到控制器中。
3. 自动控制原理的基本原理。
自动控制原理的基本原理包括反馈控制原理、开环控制原理和闭环控制原理。
反馈控制原理是指根据被控对象的实际输出与期望输出之间的差异，通过控制器对被控对象进行调节，以使输出接近期望值。
开环控制原理是指控制器根据预先设定的规律和参数，直接对被控对象进行控制，不考虑实际输出与期望输出之间的差异。
闭环控制原理则是将反馈控制原理和开环控制原理相结合，既考虑实际输出与期望输出之间的差异，又考虑预先设定的规律和参数，对被控对象进行控制。
4. 自动控制原理的应用。
自动控制原理在工业生产、交通运输、航空航天、军事防卫等领域有着广泛的应用。
在工业生产中，自动控制原理可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域，自动控制原理可以实现对交通信号灯、电梯、自动扶梯等设备的控制，提高交通运输效率和安全性。
在航空航天和军事防卫领域，自动控制原理可以实现对飞行器、导弹、火炮等武器装备的控制，提高作战效果和作战安全性。
5. 自动控制原理的发展趋势。
随着科学技术的不断发展，自动控制原理也在不断发展和完善。
未来，自动控制原理将更加注重智能化、网络化和信息化，实现对被控对象的精准控制和实时监测。
自控原理练习题-频率特性50
以下各题必须画清楚增补线，写清各处标记1， GH=)4S 3(S )2S 1(102-+，画奈氏图 2， GH=)4S 3(S )2S 1(102--，画伯德图幅频特性 3， GH=)S 1(S )2S 1(1022++，画奈氏图 4， GH=)4S 3(S )1-2S (102-，画伯德图幅频特性 5， GH=)4S 3(S )1-2S (102-，画伯德图相频特性 6， GH=)4S 3()1-2S (10-，画伯德图幅频特性 7， GH=)4S 3()S 1(102++，画奈氏图 8， GH=)S/1001)(30/S 1)(S/101()S 1(10+----，画奈氏图 9， GH=)S/1001)(S -1(S )S/101(10++-，画奈氏图 10， GH=)S/1001)(S -1(S )S/101(10++-，画伯德图幅频特性 11， GH=)S/1001)(S -1(S )S/101(10++-，画伯德图相频特性 12， GH=)S/1001)(30/S 1)(S/101()3/S 1)(S 1(10+--+-，画奈氏图 13， GH=)S/1001)(30/S 1)(S/101()3/S 1)(S 1(10+--+-，画伯德图幅频特性 14， GH=)S/1001)(S -1()S/101(10S ++-，画奈氏图15， GH=)S/1001)(S -1()S/101(10S ++-，画伯德图幅频特性 16， GH=)S/1001)(S -1()S/101(10S ++-，画伯德图相频特性 17， GH=)S/1001)(S/30-1()S/101(S)10(1+++-，画伯德图幅频特性 18， GH=)S/1001)(S/30-1()S/101(S)10(1+++-，画奈氏图 -----19， 如上图，画清标记，写出G1920， 如上图，画清标记，写出G2021， 如上图，画清标记，写出G2122， 如上图，画清标记，写出G2223， 如上图，画清标记，写出G2324， 如上图，画清标记，写出G2425， 如上图，画清标记，写出G25----3 100 -1 301 +1 -2 (100,1)0 80G27 -126， 如上图，画清标记，写出G26，根据横轴点计算出K27， 如上图，画清标记，写出G27，根据(100,1)点计算出K26-27 题按最小相位系统计算28， 指出1-25题中的非最小相位系统29， 在伯德图幅频特性不变的条件下写出26的一个非最小相位的传函30， 在伯德图幅频特性不变的条件下写出27的一个非最小相位的传函31， 按最小相位系统写出26的φ(ω)32， 按最小相位系统写出27的φ(ω)---33， G=)S/1001()30/S 1(S 102++，求Gx=1时的ωx 34， G=)S/1001()30/S 1)(S 1(S )3/S 1(102++++，求Gx=1时的ωx 35， G=)S/1001()30/S 1)(S/101(S )3/S 1(S 1102+++++）（，求Gx=10时的ωx 36， G=)S/1001()30/S 1)(S 1(S )3/S 1(102++++，求Gx=10时的ωx 37， GH=)30/S 1)(S/101(S 10-+，求φx=-85时的ωx 38， GH=)S/101(S S)-10(1+，求φx=-260时的ωx 39， GH=)30/S 1)(S/101(10S ++，求φx=-45时的ωx 40， GH=)S/1001)(S/101()S 1(10++--，求φx=-190时的ωx 41， GH=)S/1001)(S/101(10++，求当ω从0变到∞时的Δφ 42， GH=)S/1001)(S/101(S)(1-++，求当ω从0变到∞时的Δφ 43， GH=)S/100-1)(S/101(S)-(12+，求当ω从0变到∞时的Δφ44， GH=)S/1001()S/101(12++，求当ω从-∞变到∞时的Δφ45， 单位负反馈系统开环稳定，K=100时的奈氏图如下，图中数字为曲线与实轴的交点，求K 的稳定区间46， 单位负反馈系统有一个开环不稳定极点，K=100时的奈氏图如下，求不同K 区间的闭环不稳定根个数47， GH=2)S/1001)(S/101(10++，求相位裕量 48， GH=)S/1001)(S/101(S 10++，求福值裕量 49， φ(ω)=-90-arctg (ω)+ arctg (ω/10)，写出最小相位的G50， φ(ω)=+90+arctg (ω)- 2*arctg (ω/10)，写出最小相位的G。
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1. 自动控制理论的发展进程是（）。
B经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论
2. 被控量表示被控对象（）的物理量。
A工作状态
3. 控制量也称给定量，表示对（）的期望运行规律D被控量
4. 自动控制系统按其结构可分为（）。
A开环控制系统和闭环控制系统
5. 在组成系统的元器件中，只要有一个元器件不能用线性方程描述，该控制系统即为（）
控制系统。
C非线性
6. 线性定常控制系统的微分方程或差分方程的系数是（）。
C常数
7. 时变控制系统是指系统参数（）的系统。
B随时间变化
8. 稳定性是系统正常工作的必要条件。
稳定性的要求是（）。
D系统达到稳态时，应满
足稳态性指标
9. 线性系统是由线性元件组成的、系统的运动方程式可以用（）。
B线性微分方程描述
10. 下列系统中属于开环控制的为（）。
C普通车床
11. 现代控制理论主要以（）为基础，研究多输入、多输出、变参数、非线性、高精度
等控制系统的分析和设计问题。
B状态空间法D状态方程
12. 自动控制系统按其结构可分为（）。
A开环控制系统和闭环控制系统B开环控制系统
和反馈控制系统
13. 按照系统参数是否随时间变化可将系统分为（）。
B时不变控制系统和时变控制系统
D定常控制系统和时变控制系统
14. 对控制系统的基本要求有（）。
A系统在暂态过程中，应满足动态性能指标要求B系
统达到稳态时，应满足稳态性能指标C稳定性、准确性、快速性D系统应是稳定的
15. 被控对象指需要（）的机械、装置或过程。
B控制C锅炉、水箱等需要控制的
16. 自动控制理论的三个发展阶段是经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。
对
17. 经典控制理论主要是以微分方程为基础，研究单输入单输出系统的分析和设计问题。
错
18. 按照系统输入量的变化规律可将系统分成恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
对
19. 线性系统是由若干不同元件组成的、系统的运动方程式可以用线性微分方程描述。
错
20. 随动控制系统是指系统的给定量按照事先设定的规律或事先未知的规律变化，要求输出
量能够迅速准确地跟随给定量的变化。
对
21. 自动控制系统能够自动对被控对象的被控量进行控制，主要组部分为控制器和（）。
B被控对象
22. 被控对象指需要（）的机械、装置或过程。
B控制
23. 自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用（），使被控对象的被控制量自动地
按预定规律变化。
A控制装置
24. 在开环控制系统中，只有输入量对输出量产生作用，输出量不参与系统的控制，因此开
环控制系统没有（）。
C抗干扰作用
25. 负反馈是指将系统的输出量直接或经变换后引入输入端，与输入量相减，利用所得的
（）去控制被控对象，达到减小偏差或消除偏差的目的。
A偏差量
26. 按照系统传输信号对时间的关系可将系统分为（）。
B连续控制系统和离散控制系统
27. 准确性要求系统稳态误差（）。
C要小
28. 闭环控制系统一般是由（）等各基本环节组成。
A给定环节、比较环节、校正环节、
放大环节、执行机构、被控对象、检测装置及前向通道和反馈通道B给定环节、比较环节、校正环节、放大环节、执行机构、被控对象、检测装置D前向通道和反馈通道29. 检测装置或传感器用来检测（），并将其转换为给定量相同的物理量。
C被控制量D
被控对象的输出
30. 稳定性是系统正常工作的必要条件。
稳定性的要求是：（）。
A系统稳定时输出不一
定为0 D系统在扰动消失后能够恢复到原来的平衡态
31. 智能控制理论主要包括（）等。
A模糊控制、神经网络控制、专家控制系统的不同
组合B专家控制C模糊控制D神经网络控制
32. 稳态误差为零称无差系统，否则称为有差系统。
对
33. 快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程，没有超调量，调节时间要短。
错
34. 自动控制系统按其结构可分为开环控制系统和闭环控制系统。
对
35. 经典控制理论研究单输入单输出系统的分析和设计问题，主要基础为（）。
C传递函
数
36. 偏差量指（）与反馈量相减后的输出量。
A给定量
37. 恒值控制系统是指系统的给定量是（）的。
D恒定不变
38. 快速性要求系统快速平稳的完成暂态过程，即（）。
D超调量要小，调节时间要短
39. 下列系统中属于闭环控制的为（）。
A家用电冰箱
40. 被控量也称输出量，表示被控对象（）的物理量。
A工作状态与运动规律B运动规
律C工作状态
41. 随动控制系统是指系统的给定量按照事先设定的规律或事先未知的规律变化，要求输出
量能够迅速准确地跟随（）的变化。
A控制量C给定量
42. 线性定常控制系统是指系统参数（）时间变化的系统。
A是常量B不随
43. 对控制系统的基本要求有稳定性、准确性、快速性。
对
44. 执行机构一般由传动装置和调节机构组成。
执行机构（）被控对象，使被控制量达
到所要求的数值。
A直接作用于D经传动装置、调节装置将控制信号作用于
45. 自动控制系统主要是由控制器和（）组成，能够自动对被控对象的被控量进行控制。
A控制器、被控对象C被控对象
46. 快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程，没有超调量，调节时间要短。
错
47. 典型积分环节的传递函数为( )A 1/S
48.
理想微分环节的输出量与输入量的变化率成正比，其微分方程为( ) D.
49.
一阶微分环节微分方程为( ) D.
50.单位负反馈系统的开环传递函数为，试
确定使闭环系统稳定的开环增益K的取值范围（）。