自动控制原理试卷及答案12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

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?从0到??变化时的系统开环频率特性G?j??H?j??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。

ImImIm

??0??0 ??0?2K

???0Re??????

0Re0Re?2K?2K

v?3,p?0v?0,p?0v?0,p?2

（c） （b） （a）

题4图

4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数

G5C(s)E(s) ,R(s)R(s)

?RE CG1G2G3 ???

G4

G6

题2图 5．（15分）已知系统结构图如下，试绘制K由0→+∞变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K的取值范围。

6．（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G1(s),G2(s),Gc(s)，并指出Gc（S）是什么类型的校正。 7．（15分）离

1《自动控制原理》试卷（A卷）

一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示，试采用复数阻抗法写出它的传递函数。 （10分）

（1图 ）

（3图）

?60t

二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为y(t)?1?0.2e(a) 求该系统的闭环传递函数。 (b) 确定该系统的阻尼系数。（10分）

?1.2e?10t 。

三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。（写出步骤）（10分）

四、控制系统的结构如图所示，设 r(t) = t ? 1(t) ，p(t) = 1(t)定义e(t) = r(t)?y(t)，试求系统的稳态误差。（10分）

r(t)s?1??1s(s?1)（4图）

p(t)?y(t) ?五、试确定题图所示系统参数K和?的稳定域。（写步骤）（10分）

（5图）

六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为

（1） 绘制根轨迹，并加以简要说明。

（2） 当系统的阻尼振荡频率?d?1rad/s时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。

（15分）

七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示，确定系统的开环传递函数。 （10分）

八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中Lo(?)为校正前特性，L开(?)

课程名称: 自动控制理论

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

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1、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 2、一阶系统的阶跃响应，( )。 A．当时间常数T较大时有超调 C．有超调 3、设单位负反馈控制系统的开环传递函数G0(s)?

B．当时间常数T较小时有超调 D．无超调

K，其中K?0，a?0，则闭

s(s?a)环控制系统的稳定性与（ ）。 A．K值的大小有关 B．a值的大小有关 C．a和K值的大小无关 D．a和K值的大小有关

4、已知系统框图中N 为阶跃干扰信号哪一个系统对于消除或减小扰动误差更好？（ ） A．

B．

D．

C． 5、根轨迹法是利用( ) 在s平面上的分布通过图解的方法求取( ) 的位置。（ ） A．开环零、极点；闭环零点 B．开环零、极点；闭环极点 C．闭环零、极点；开环零点

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、设某最小相位系统的相频特性为?(?)?tg?1(??)?900?t

课程名称: 自动控制理论

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

赣 南 师 范 学 院

班级： 姓名： 学号： ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 题答得不内线封密 2006–2007学年第一学期期终考试试卷（A答案卷）

开课学院： 物理与电子信息学院 课程名称： 自动控制原理 考试形式：闭卷，所需时间120分钟 题号 得分 评卷一 二 三 四 五 六 七 八 总 分

注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线； 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线； 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。 一、（20分）选择题，请选择一个最合适的答案 1． 对每个系统当被控量变化全过程提出的基本要求是（A ）。 A)稳定性，准确性，快速性 (B) 调节时间，超调量，稳态误差 （C) 开环增益，穿越频率，相角裕量 2．在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（B ） (A) 开环传递函数 (B) 前向通道 (C) 反馈通道 (D) 闭环传递函数 3．下面数学模型中，（ D）是线性定常系统的外

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班级： 姓名： 学号： ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 题答得不内线封密 2006–2007学年第一学期期终考试试卷（A答案卷）

开课学院： 物理与电子信息学院 课程名称： 自动控制原理 考试形式：闭卷，所需时间120分钟 题号 得分 评卷一 二 三 四 五 六 七 八 总 分

注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线； 2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线； 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。 一、（20分）选择题，请选择一个最合适的答案 1． 对每个系统当被控量变化全过程提出的基本要求是（A ）。 A)稳定性，准确性，快速性 (B) 调节时间，超调量，稳态误差 （C) 开环增益，穿越频率，相角裕量 2．在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（B ） (A) 开环传递函数 (B) 前向通道 (C) 反馈通道 (D) 闭环传递函数 3．下面数学模型中，（ D）是线性定常系统的外

自动控制原理 试题

一 填空题(每空2分，共 30 分)

1、对自动控制系统的性能评价主要有、

。 2、

s-6

3、已知系统的传递函数为G(S)=2，则零点为 、极点为

s 4s 3

。

4、一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母

5、二阶系统的最佳阻尼比为。 6、一个二阶系统，当阻尼比为0<§<1,则其闭环极点位于 7、自动控制系统的基本控制方式为 和 。 8、下图为二阶系统的单位阶跃响应曲线，从该曲线的形状可知它的阻尼

比§_______。

9、系统的扰动分为和。

10、线性控制系统是指。

二 名词解释(每题 6分，共 30 分)

1、什么是闭环控制系统？闭环控制系统的特点是什么？

2、控制系统动态指标常用单位阶跃响应曲线上的tp、ts， %表示，试在图上标出上述三个指标。

3、什么是系统的频率特性？频率特性包括什么？

4、什么是系统的稳定性？线性系统稳定的充分必要条件是什么？ 5、什么是自动控制？

三 计算题(每题 10分，共40 分)

1、画出惯性环节G(S)=

1

的Bode图。 5s+1

2、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(S)=

统稳定，确定K的取值范围。

k

,为使系