自动控制原理总复习
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掌握：根轨迹的基本条件
4.2 绘制根轨迹的基本规则
掌握：绘制规则 4.3 根轨迹绘制举例（略） 4.4 广义根轨迹
了解：（多）参数根轨迹、零度根轨迹
4.5 根轨迹分析系统的性能
掌握：主导极点概念 根轨迹确定系统的闭环极点 根轨迹分析系统的动态特性 开环零、极点对根轨迹的影响
第五章 控制系统的频域分析
6.系统的稳态误差与哪些因素有关？ 7.静态速度误差系数Kv反映了系统在什么信
号输入下消除误差的能力？其计算公式？
8.对于二阶振荡系统，试分析系统的超调量与 阻尼比ξ的关系。
9.当阻尼比ξ为常数时，系统调节时间与无阻 尼自由振荡角频率的关系？
二、简述题
1.已知系统的开环传递函数
G(s)
s(s
10(0.2s 1) 1)(0.1s2 0.1s
对原系统的影响？ 11.PID代表什么？其公式？
二、分析计算题
1. 已知系统开环传函为：
G(s)
K
s(s 1)(s 2)
要求绘制其根轨迹，并求出系统稳定 的参数范围。
2.已知反馈控制系统的开环传递函数为
10 G ( S ) H ( S )
S ( 0.1 S 1 )( 10 S 1 )
（1）绘制开环频率特性图（奈氏图）。 （2）并用奈氏判据判断闭环系统的稳定
公式、频率特性、对原系统的影响。
6.4 根轨迹法进行串联校正
掌握：串联超前校正 串联滞后校正
6.5 频域法进行串联校正
掌握：串联超前校正 串联滞后校正
自动控制原理
第1-3章练习题
一、简答题/填空题
1.线性定常系统传递函数的概念？ 传递函数 与输入信号有关吗？
2.构成控制系统的常用典型环节有哪些？ 3.系统的稳定性与输入信号有关吗？ 4.系统稳定的充分必要条件是什么？ 5.判断系统稳定与否的代数判据有哪些？
5．求取单位斜坡输入下，校正前后的 稳态误差。
4.实验测得某最小相位系统的幅频特性对数 坐标曲线如图所示，求：
系统的开环传递函数G(S)。 画出系统的相频特性对数坐标曲线。 计算或在图上标出系统的相角裕度γ和幅值裕
度kg，判断系统的稳定性。
5.设I型单位反馈系统原有部分的开环传
递函数为
G(S)
自动控制原理
总复习
第一章 绪论
1.1 开环控制和闭环控制
掌握: 两种控制的图、优缺点 1.2 自控系统的组成及术语
理解：被控对象、输入输出信号、 反馈环节、偏差信号等
1.3 自动控制系统的类型
1.4 自控系统性能的基本要求
掌握： 稳定性（ ） , K g 稳态精度（ ） ess 动态过程 （ ） ts ,tr ,tp , M p
5.1 频率特性
掌握：频率特性的定义 频率特性的求取 频域性能指标
5.2 典型环节的频率特性
掌握：极坐标图（奈氏图） 对数坐标图（Bode图） 典型环节的频率特性
5.5 控制系统的相对稳定性
掌握：相角裕量、幅值裕量概念
c ; Kg g
的求取
5.6 闭环系统的频率特性
理解：等M圆、等N圆
5.7 用频率特性分析系统品质
6.已知系统方框图如下：（15分）
试：（1）确定使系统稳定时K的取值范围 （2）求r(t)=1+2 t +3 t2 时系统的稳态误差。
四、方框图化简
1.化简所示方框图，求图示系统的传递函数 C(S)/R(S)
2.如图所示系统方框图，试求系统传递函数。
R(s)
G1
G2
G3
G5
C(s) G4
自动控制原理
1)
试指出组成该系统的每个典型环节。
2.试画图说明输入量为单位阶跃函数时系统响 应的暂态性能指标（最大超调量、峰值时间、 上升时间、调整时间）。
3.试比较开环和闭环控制系统的优缺点.
4.简述主导极点法的特点。
三、计算题
1.控制系统如下图所示
其中：
G1(S
)
1 0.2S
, 1
r（t）=d（t）=1（t）
第4-6章练习题
一、简答题/填空题
1.根轨迹的基本条件（规律） 2.根轨迹增益K变化是否影响相角条件？ 3.增加一个左开环零点对系统有何影响？ 4.增加一个左开环极点对系统有何影响？ 5.最小相位系统的概念？ 6.最小相位系统的幅频特性与相频特性的
关系？
7.闭环频域性能指标？ 8.开环频域性能指标？ 9.校正方式有几种，各是什么？ 10.校正装置有几种？各自的相位特性及
掌握：M r 、M p；r、tp；b 、ts
的关系
三频段概念及特点
第六章 控制系统的设计与校 正
6.1 概述 掌握：时域、频域性能指标
校正方式、校正装置 6.2 线性系统的基本控制规律
掌握：P、PI、PD、PID控制规律
6.3 校正装置及其特性
掌握：无源超前校正装置 无源滞后校正装置 滞后-超前校正装置
性。
3.已知单位反馈系统的开环传递函数为
G(s)
10 0
s(0.1s 1)(0.01s 1)
该系统不满足性能要求需要用串联校正， 其校正后的对数幅频特性如图所示：
试求：
1．在图中画出串联校正装置的对数幅 频特性。
2．写出该校正装置的传递函数Gc (s)； 3．说明该校正装置的性质。
4．求取校正前后的相角裕度γ(ω’c)和 γ(ωc)。
源自文库
K
s(s 1)(0.1s 1)
要求设计串联超前校正装置，使系统具 有Kv=20及 =40的性能指标。
⑶ 计算单位阶跃响应的调整时间。
⑷ 计算单位斜坡输入时的稳态误差终值
3.图示RC网络，确定 G(s) U0(s)
Ui (s)
4.系统特征方程 s4 2s3 3s2 4s 5 0 ，利用劳
斯判据判断系统稳定性。
5.系统的方框图如下图所示
1）试求当a=0时，系统的ζ及Wn之值。如要求 ζ=0.7，试确定a值。 2）当输入信号r（t）=1（t）时，求系统稳态 误差（ζ=0.7）
1.5 自控原理课程的主要任务
1、分析系统----在典型输入信号作用下分析系统的响应。 掌握：典型输入信号（阶跃、斜坡、抛物线、正弦）
分析系统的方法： 根轨迹法、频域法、时域法 2、设计系统----按性能指标要求，设计校正装置
第二章 线性系统的数学模型
2.1 线性系统的微分方程
掌握：由电路图 微分方程
G2 (S)
5 S (0.5S
1)
求：（1）先验证系统的稳定性。
（2）求出系统的稳态误差。
2.已知单位负反馈系统的开环传递函数
为 K ，且其单位阶跃响应为：
s(Ts 1)
c(t) 1 4 e2t 1 e8t（t≥0）
3
3
⑴ 计算开环传递函数的K、T值；
⑵ 计算系统的阻尼比和无阻尼自然振荡角频率；
2.2 微分方程的线性化 理解: 工作点附近泰勒级数展开法
2.3 传递函数
掌握：传函定义、传函特点、典型环节传递函数
2.4 方框图
掌握：方框图化简 系统传函
2.5 信号流图
掌握：方框图 梅森公式
信号流图 系统传函
第三章 控制系统的时域分析
3.1 线性定常系统的时域响应
3.2 控制系统时域响应的性能指标
掌握：稳态指标、动态指标
3.3 线性定常系统的稳定性
掌握：稳定的充分必要条件、劳斯判据
3.4 系统的稳态误差
掌握：稳态误差定义、稳态误差计算、利用误差系数求稳 态误差
3.5 一阶系统的时域响应
3.6 二阶系统的时域响应
掌握：过阻尼、欠阻尼、临界阻尼概念 欠阻尼下性能指标公式
第四章 根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念
4.2 绘制根轨迹的基本规则
掌握：绘制规则 4.3 根轨迹绘制举例（略） 4.4 广义根轨迹
了解：（多）参数根轨迹、零度根轨迹
4.5 根轨迹分析系统的性能
掌握：主导极点概念 根轨迹确定系统的闭环极点 根轨迹分析系统的动态特性 开环零、极点对根轨迹的影响
第五章 控制系统的频域分析
6.系统的稳态误差与哪些因素有关？ 7.静态速度误差系数Kv反映了系统在什么信
号输入下消除误差的能力？其计算公式？
8.对于二阶振荡系统，试分析系统的超调量与 阻尼比ξ的关系。
9.当阻尼比ξ为常数时，系统调节时间与无阻 尼自由振荡角频率的关系？
二、简述题
1.已知系统的开环传递函数
G(s)
s(s
10(0.2s 1) 1)(0.1s2 0.1s
对原系统的影响？ 11.PID代表什么？其公式？
二、分析计算题
1. 已知系统开环传函为：
G(s)
K
s(s 1)(s 2)
要求绘制其根轨迹，并求出系统稳定 的参数范围。
2.已知反馈控制系统的开环传递函数为
10 G ( S ) H ( S )
S ( 0.1 S 1 )( 10 S 1 )
（1）绘制开环频率特性图（奈氏图）。 （2）并用奈氏判据判断闭环系统的稳定
公式、频率特性、对原系统的影响。
6.4 根轨迹法进行串联校正
掌握：串联超前校正 串联滞后校正
6.5 频域法进行串联校正
掌握：串联超前校正 串联滞后校正
自动控制原理
第1-3章练习题
一、简答题/填空题
1.线性定常系统传递函数的概念？ 传递函数 与输入信号有关吗？
2.构成控制系统的常用典型环节有哪些？ 3.系统的稳定性与输入信号有关吗？ 4.系统稳定的充分必要条件是什么？ 5.判断系统稳定与否的代数判据有哪些？
5．求取单位斜坡输入下，校正前后的 稳态误差。
4.实验测得某最小相位系统的幅频特性对数 坐标曲线如图所示，求：
系统的开环传递函数G(S)。 画出系统的相频特性对数坐标曲线。 计算或在图上标出系统的相角裕度γ和幅值裕
度kg，判断系统的稳定性。
5.设I型单位反馈系统原有部分的开环传
递函数为
G(S)
自动控制原理
总复习
第一章 绪论
1.1 开环控制和闭环控制
掌握: 两种控制的图、优缺点 1.2 自控系统的组成及术语
理解：被控对象、输入输出信号、 反馈环节、偏差信号等
1.3 自动控制系统的类型
1.4 自控系统性能的基本要求
掌握： 稳定性（ ） , K g 稳态精度（ ） ess 动态过程 （ ） ts ,tr ,tp , M p
5.1 频率特性
掌握：频率特性的定义 频率特性的求取 频域性能指标
5.2 典型环节的频率特性
掌握：极坐标图（奈氏图） 对数坐标图（Bode图） 典型环节的频率特性
5.5 控制系统的相对稳定性
掌握：相角裕量、幅值裕量概念
c ; Kg g
的求取
5.6 闭环系统的频率特性
理解：等M圆、等N圆
5.7 用频率特性分析系统品质
6.已知系统方框图如下：（15分）
试：（1）确定使系统稳定时K的取值范围 （2）求r(t)=1+2 t +3 t2 时系统的稳态误差。
四、方框图化简
1.化简所示方框图，求图示系统的传递函数 C(S)/R(S)
2.如图所示系统方框图，试求系统传递函数。
R(s)
G1
G2
G3
G5
C(s) G4
自动控制原理
1)
试指出组成该系统的每个典型环节。
2.试画图说明输入量为单位阶跃函数时系统响 应的暂态性能指标（最大超调量、峰值时间、 上升时间、调整时间）。
3.试比较开环和闭环控制系统的优缺点.
4.简述主导极点法的特点。
三、计算题
1.控制系统如下图所示
其中：
G1(S
)
1 0.2S
, 1
r（t）=d（t）=1（t）
第4-6章练习题
一、简答题/填空题
1.根轨迹的基本条件（规律） 2.根轨迹增益K变化是否影响相角条件？ 3.增加一个左开环零点对系统有何影响？ 4.增加一个左开环极点对系统有何影响？ 5.最小相位系统的概念？ 6.最小相位系统的幅频特性与相频特性的
关系？
7.闭环频域性能指标？ 8.开环频域性能指标？ 9.校正方式有几种，各是什么？ 10.校正装置有几种？各自的相位特性及
掌握：M r 、M p；r、tp；b 、ts
的关系
三频段概念及特点
第六章 控制系统的设计与校 正
6.1 概述 掌握：时域、频域性能指标
校正方式、校正装置 6.2 线性系统的基本控制规律
掌握：P、PI、PD、PID控制规律
6.3 校正装置及其特性
掌握：无源超前校正装置 无源滞后校正装置 滞后-超前校正装置
性。
3.已知单位反馈系统的开环传递函数为
G(s)
10 0
s(0.1s 1)(0.01s 1)
该系统不满足性能要求需要用串联校正， 其校正后的对数幅频特性如图所示：
试求：
1．在图中画出串联校正装置的对数幅 频特性。
2．写出该校正装置的传递函数Gc (s)； 3．说明该校正装置的性质。
4．求取校正前后的相角裕度γ(ω’c)和 γ(ωc)。
源自文库
K
s(s 1)(0.1s 1)
要求设计串联超前校正装置，使系统具 有Kv=20及 =40的性能指标。
⑶ 计算单位阶跃响应的调整时间。
⑷ 计算单位斜坡输入时的稳态误差终值
3.图示RC网络，确定 G(s) U0(s)
Ui (s)
4.系统特征方程 s4 2s3 3s2 4s 5 0 ，利用劳
斯判据判断系统稳定性。
5.系统的方框图如下图所示
1）试求当a=0时，系统的ζ及Wn之值。如要求 ζ=0.7，试确定a值。 2）当输入信号r（t）=1（t）时，求系统稳态 误差（ζ=0.7）
1.5 自控原理课程的主要任务
1、分析系统----在典型输入信号作用下分析系统的响应。 掌握：典型输入信号（阶跃、斜坡、抛物线、正弦）
分析系统的方法： 根轨迹法、频域法、时域法 2、设计系统----按性能指标要求，设计校正装置
第二章 线性系统的数学模型
2.1 线性系统的微分方程
掌握：由电路图 微分方程
G2 (S)
5 S (0.5S
1)
求：（1）先验证系统的稳定性。
（2）求出系统的稳态误差。
2.已知单位负反馈系统的开环传递函数
为 K ，且其单位阶跃响应为：
s(Ts 1)
c(t) 1 4 e2t 1 e8t（t≥0）
3
3
⑴ 计算开环传递函数的K、T值；
⑵ 计算系统的阻尼比和无阻尼自然振荡角频率；
2.2 微分方程的线性化 理解: 工作点附近泰勒级数展开法
2.3 传递函数
掌握：传函定义、传函特点、典型环节传递函数
2.4 方框图
掌握：方框图化简 系统传函
2.5 信号流图
掌握：方框图 梅森公式
信号流图 系统传函
第三章 控制系统的时域分析
3.1 线性定常系统的时域响应
3.2 控制系统时域响应的性能指标
掌握：稳态指标、动态指标
3.3 线性定常系统的稳定性
掌握：稳定的充分必要条件、劳斯判据
3.4 系统的稳态误差
掌握：稳态误差定义、稳态误差计算、利用误差系数求稳 态误差
3.5 一阶系统的时域响应
3.6 二阶系统的时域响应
掌握：过阻尼、欠阻尼、临界阻尼概念 欠阻尼下性能指标公式
第四章 根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念