自动控制原理试题库 西南科技大学

自动

自测题（a）

一、 填空题（３０分）（其余每大题１０分）

１、自动控制系统的两种基本形式是 控制和 控制。 ２、闭环控制优点有 和 。 ３、在控制系统分析中对非线性系统在一定的条件下可近似

为 来分析。

４、系统的输出量不仅与 有关还与 特性有关。 ５、频率分析法适用于 系统。

６、根轨迹起点由系统的 决定，终点由 决定。

二、求f(t)之拉氏变换，设f(t)＝Sin(5t+)。

??

三、应用等效变换法化简系统结构图。

四、 如图所示电路系统当输入u1(t)=1(t)时， 5K 求u2(t)和系统的调节时间ts(Δ=±2%)

+ U1(t) - +

1μ

R A B C + X C

+ + - X U2(t)

5K -

五、 设系统的开环传递函数Go(s) =

试用劳斯判据判别其稳定性。 9s?200 2s(s?20)

六、 设系统传递函数，

G(s)=1S ，试画出其波特图。 七、

试卷一

一、填空题（每空 1 分，共15分）

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过值进行的。

2、复合控制有两种基本形式：即按前馈复合控制。

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；

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

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目录

2018年北京科技大学自动化学院851自动控制原理考研核心题库（一） (2)

2018年北京科技大学自动化学院851自动控制原理考研核心题库（二） (15)

2018年北京科技大学自动化学院851自动控制原理考研核心题库（三） (28)

2018年北京科技大学自动化学院851自动控制原理考研核心题库（四） (41)

2018年北京科技大学自动化学院851自动控制原理考研核心题库（五） (54)

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第 2 页，共 65 页 2018年北京科技大学自动化学院851自动控制原理考研核心题库（一）

说明：本套核心题库按照考试大纲、历年真题、指定参考书等结合考试侧重点和难度，精心整理编写。核心题库更突出针对性和实战性，考研冲刺必备资料。

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一、综合题

1． 判断如图1所示各系统是否稳定，并判断与的交点是否为自振点。

图1

【答案】（1）先将图1中各图的稳定区标出来，如图2所示。

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第

3 页，共 65 页

图2 （2）按图示各种情况，分别说明：

一、选择题

1. 在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )

A. 低频段 B. 中频段 C. 高频段 D. 无法反映 2. 对于一、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( ) A. 充分条件 B. 必要条件 C. 充分必要条件 D. 以上都不是 3. 开环传递函数G(s)H(s)=（ ）

A.（-∞，-p2] ? [-z1,-p1] B. (- ∞,-p2] C. [-p1,+ ∞) D. [-z1,-p1] 4. 二阶振荡环节的相频特性θ(ω) ，当ω→∞ 时，其相位移θ(ω) 为( ) A．-270° B．-180° C．-90° D．0°

5. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是( )

A. 脉冲函数 B. 斜坡函数 C. 阶跃函数 D. 正弦函数

K(s?z1)，其中p2>z1>p1>0，则实轴上的根轨迹为

(s?p1)(s?p2)6. 确定根轨迹与虚轴的交点，可用( )

A．劳斯判据 B．幅角条件 C．幅值条件 D．dk/ds

二○一三～二○一四学年第 一 学期

信息科学与工程学院

课程设计报告书

课程名称： 自动控制原理课程设计 班 级： 自动化1106 学 号： 姓 名： 指导教师： 熊 凌

二○一三 年 十二 月

一 题目、任务及要求

已知：某负反馈系统的开环传递函数 G?s?H?s??K，利用时域分析法，根

?s?s?s?1???1??10?轨迹法和频率分析法分析系统，并用频域法设计控制器。

一、根轨迹法

1）.绘制系统根轨迹图。

2）利用根轨迹图，求系统临界稳定时的K值。

3）应用主导极点的概念，计算ξ=1/2时，系统的超调量和调节时间。

二、时域分析法

1）.利用劳斯判据，判断K的稳定域。

2）计算当K=5时，将此三阶系统近似为二阶系统，并计算系统的暂态特性指标，超调量，调节时间。

3）当输入为单位斜坡信号时，计算系统的稳态误差。

三、频域分析法

1） 当K=5时，绘制系统开环幅相特性，应用奈氏判据判定系统的稳定性。

2） 当K=5时，绘制系统对数频率特性曲线，并计算相应裕量和增益裕量，并根据相

自动控制原理

一、设控制系统如图０分）

R(s) 1 + 2 + _ S _ S (S+3) K 图1

C(s) 1所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的K值（１

22s(s?3)21题 令 G1(s)===

22s(s?3)?2Ks?3s?2K1?Ks(s?3)121?G1(s)ss2?3s?2K2C(s)s则 ===

32121R(s)s?3s?2Ks?21?G1(s)1??2ss?3s?2Ks控制系统的特征方程为 s劳斯表为

3

s 1 2

s 3 s s

01

3?3s2?2Ks?2=0

2K 2

6K?2 32

?2K?0?K?01????? 稳定的充要条件是?6K-21?K?

3?0 K? ??3?3?即，使系统稳定的K值为K?1 3

二、已知一控制系统如图2所示。

R(s) +

8

自动控制原理

一、设控制系统如图０分）

R(s) 1 + 2 + _ S _ S (S+3) K 图1

C(s) 1所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的K值（１

22s(s?3)21题 令 G1(s)===

22s(s?3)?2Ks?3s?2K1?Ks(s?3)121?G1(s)ss2?3s?2K2C(s)s则 ===

32121R(s)s?3s?2Ks?21?G1(s)1??2ss?3s?2Ks控制系统的特征方程为 s劳斯表为

3

s 1 2

s 3 s s

01

3?3s2?2Ks?2=0

2K 2

6K?2 32

?2K?0?K?01????? 稳定的充要条件是?6K-21?K?

3?0 K? ??3?3?即，使系统稳定的K值为K?1 3

二、已知一控制系统如图2所示。

R(s) +

8

自 动 控 制 理 论

2011年7月23日星期六

1

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

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自动控制原理试卷1

一、填空（每空1分，共18分）

1．自动控制系统的数学模型有 、 、 、

共4种。

2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 。

离散控制系统稳定的充分必要条件是 。

3．某统控制系统的微分方程为：

dc(t)+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数 dtΦ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间ts(Δ=2%)= 。 4．某单位反馈系统G(s)=

100(s?5)，则该系统是 阶 2s(0.1s?2)(0.02s?4) 型系统；其开环放大系数K= 。

5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：

则该系统开环传递函数G(s)= ；

ωC= 。

L(ω)dB 40 0.1 [-20] ωC ω