自动控制原理试卷、习题及答案2套

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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）

i2i1U1R1C1R2U2C2

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）

N(s)?R(s)?E(s)K1T1s?1??K2T2s?1C(s) 三．已知单位负反馈系统的开环传递函数为.

G(s)?K(2s?1)(s?1)s(Ts?1)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，

?R(s)?E(s)K10.5s?1??1s(0.25s?1)C(s)答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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（1） 画出当K:0??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??0.5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， L(w)/db-20db/dec-40db/dec-20db/dec0.250.512-40db/dec2.5W

1.试求系统的开环传递函数G（s）; 2.求出系统的相角裕量?;

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，

G(s)H(s)?s?582 1?s1. 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

4 G(s)?s(2s?1)

0??40使设计一串联滞后校正装置，使系统的相角裕量，幅值裕量Kg?10db，

并保持原有的开环增益值。（10分）

答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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自动控制理论B

一．

试求图示系统的输出z变换C(z).（20分）

R(s)?_TG1(s)G2(s)TG3(s)C(s)G4(s)(a)G5(s)(a)TR(s)?_T?_G1(s)G2(s)G4(s)C(s)TG3(s)T(b)

二.闭环离散系统如图所示，其中采样周期T=1s，（20分）

R(s)?_T1?es?sTKs(s?1)C(s)

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)； 3． 确定闭环系统稳定时K的取值范围。 （注：Z()?

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

答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

1sz1Tz1z,Z(2)?,Z()?） 2??Tz?1s??sz?e?z?1?第 4 页 共 32 页

脉冲传递函数D(z)。(20分)

R(s)?_TD(z)T零阶保持器1-e-Tss10s(s?1)C(s)

四.设非线性系统如图所示， (20分)

r(t)?_e-11x1s2?1c(t)

1. 试用解析法在

?) 平面绘制起始于 c(0)?0,c?(0)?2的相轨迹； (c?c2. 求出相轨迹与坐标轴交点的值；

3．说明系统奇点的类型。

五.非线性系统如图所示，（20分）

r(t)?_e1-15s(s?1)(s?2)c(t)

1． 试用描述函数法分析非线性系统的稳定性； 2． 若存在自持振荡，求振荡频率和振幅。 （注：非线性环节的描述函数N(A)?0.5?4） ?A答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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习题

1-1 试列举几个日常生中的开环控制及闭环控制系统，并说明其工作原理。 1-2 仓库大门自动控制系统的原理如图所示，试说明其工作原理。 1-3 图示为一水箱自动控制系统，试说明其工作原理。

放大 电机 开门开关 关门 开关 1-2图 习题习题1-3图

水1-4 家用电器中，洗衣机是开环控制还是闭环控制？一般的电冰箱是何种控制？ 1-5 图示为一压力控制系统，试说明其工作原理，并画出系统的结构图。

放大压力测量烟囱执行元件炉膛油喷油嘴挡板空气习题1-5图

答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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