自动控制工程基础与应用

中南大学网络教育课程考试（专科）复习题及参考答案

自动控制工程基础

一、单项选择题：

1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为 [ ]

A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡

K2． 一阶系统G(s)=的时间常数T越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间

Ts+1[ ]

A．越长 B．越短 C．不变 D．不定 3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ [ ]

A.输入信号 B.初始条件 C.系统的结构参数 D.输入信号和初始条件

4．惯性环节的相频特性?(?)，当???时，其相位移?(?)为 [ ]

A．-270° B．-180° C．-90° D．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)=

A.

1，则其频率特性幅值M(?)= [ ] sKK B. 2

??11C.

控制工程基础习题

《控制工程基础》习题集

第一部分 单项选择题

1.闭环控制系统的主反馈取自【 】

A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端 2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】

A.数学模型 B.被控对象 C.被控参量 D.结构参数

3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【 A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s)

3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s) 4.微分环节使系统【 】

A.输出提前 B.输出滞后 C.输出大于输入 D.输出小于输入 5.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【 】

A.正弦曲线变化 B.指数曲线变化 C

控制工程基础习题

《控制工程基础》习题集

第一部分 单项选择题

1.闭环控制系统的主反馈取自【 】

A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端 2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】

A.数学模型 B.被控对象 C.被控参量 D.结构参数

3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【 A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s)

3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s) 4.微分环节使系统【 】

A.输出提前 B.输出滞后 C.输出大于输入 D.输出小于输入 5.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【 】

A.正弦曲线变化 B.指数曲线变化 C

自动控制原理试卷与答案 （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

?0.2t统的单位阶跃响应曲线为 。

e5、若某系统的单位脉冲响应为g(t)?10为 。

?5e?0.t5，则该系统的传递函数G(s)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(??)?90?tg(T?)，则该系

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自动控制原理试卷与答案

200 /200 学年第 学期考试试卷

课程名称： 课程代码： 专业班级： 教学班号： 本卷为 卷，共 页，考试方式： ，考试时间： 分钟 题 号 得 分 阅卷人

一、填空题：(每空1.5分，共15分)

1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有 。 2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响， 叫 。

3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的 之比，称该系统的传递函数。 4. 积分环节的传递函数为 。

5.单位斜坡函数信号的拉氏变换式 。 6. 系统速度误差系数Kv= 。

7.系统输出由零上升到第一次穿过稳态值所需要的时间为 。 8. 二阶欠阻尼振荡系统的峰值时间为 。 9. 二阶振荡环节的频率特性为 。 10.拉氏变

一 自动控制基础知识

一、选择题

1 不可作为气动或电动控制系统标准信号的有___B___。

A．0.02～0．1MPa B．0.02～0．1Pa C. 0～10mA D．4～20mA 2 一个环节的输出量变化取决于____A____。

A．输入量的变化 B．反馈量 C．环节特性 D．A+C 3 在定值控制系统中为确保其精度，常采用____C____。 A．开环控制系统 B．闭环正反馈控制系统 C．闭环负反馈控制系统 D．手动控制系统

4 反馈控制系统中，若测量单元发生故障而无信号输出，这时被控量将____D___。 A．保持不变 B．达到最大值 C．达到最小值 D.不能自动控制 5 对于自动控制系统，最不利的扰动形式是____A____。

A．阶跃输入 B．速度输入 C．加速度输入 D．脉冲输入

6 在反馈控制系统中，调节单元根据____B____的大小和方向，输出一个控制信号。 A．给定位 B．偏差 C．测量值

自动控制常见MATLAB函数的应用

1、 在matlab中采用roots函数求解多项式的根，采用conv函数实

现多项式的积，相互连接的模块的模型求解也相当简单（1）、串联连接命令G=G1*G2（2）、并联连接命令G=G1±G2（3）、反馈连接命令G=feedback（G1，G2，Sign）（sign用来表示系统是正反馈或负反馈，sign=-1为负反馈） 例如：① 程序如下： >> p=[1 3 0 4]; >> roots(p) ans =

-3.3553 0.1777 + 1.0773i 0.1777 - 1.0773i ②、用matlab实现： 程序如下： >> p=[3 2 1];q=[1 4]; >> n=conv(p,q) n =

3 14 9 4 ③、一个传递函数模型， s)?G(可以由下面的命令输入：

p(s)?s?3s?432n(s)?(3s?2s?1)(s?4)2s?5s3?3s2?4s?5>> num=[1 5];den=[1 3 4 5]; >> G=tf(num,den)

Transfer function: s + 5 -----

自动控制常见MATLAB函数的应用

1、 在matlab中采用roots函数求解多项式的根，采用conv函数实

现多项式的积，相互连接的模块的模型求解也相当简单（1）、串联连接命令G=G1*G2（2）、并联连接命令G=G1±G2（3）、反馈连接命令G=feedback（G1，G2，Sign）（sign用来表示系统是正反馈或负反馈，sign=-1为负反馈） 例如：① 程序如下： >> p=[1 3 0 4]; >> roots(p) ans =

-3.3553 0.1777 + 1.0773i 0.1777 - 1.0773i ②、用matlab实现： 程序如下： >> p=[3 2 1];q=[1 4]; >> n=conv(p,q) n =

3 14 9 4 ③、一个传递函数模型， s)?G(可以由下面的命令输入：

p(s)?s?3s?432n(s)?(3s?2s?1)(s?4)2s?5s3?3s2?4s?5>> num=[1 5];den=[1 3 4 5]; >> G=tf(num,den)

Transfer function: s + 5 -----

自动控制原理课程设计

本课程设计的目的着重于自动控制基本原理与设计方法的综合实际应用。主要内容包括：古典自动控制理论（PID）设计、现代控制理论状态观测器的设计、自动控制MATLAB仿真。通过本课程设计的实践，掌握自动控制理论工程设计的基本方法和工具。

1 内容

某生产过程设备如图1所示，由液容为C1和C2的两个液箱组成，图中Q为稳态液体流量(m3/s)，?Qi为液箱A输入水流量对稳态值的微小变化(m3/s)，

?Q1为液箱A到液箱B流量对稳态值的微小变化(m3/s)，?Q2为液箱B输出水流量对稳态值的微小变化(m3/s)，h1为液箱A的液位稳态值(m)，?h1为液箱A液面高度对其稳态值的微小变化(m)，h2为液箱B的液位稳态值(m)，?h2为液箱B液面高度对其稳态值的微小变化(m)，R1,R2分别为A，B两液槽的出水管液阻

(m/(m3/s))。设u为调节阀开度(m2)。

已知液箱A液位不可直接测量但可观，液箱B液位可直接测量。

Qi+△Qih10+△h1AQ10+△Q1h20+△h2BQ20+△Q2

图1 某生产过程示意图

要求

1. 建立上述系统的数学模型；

2. 对模型特性进行分析，时域指标计算，绘出bode,乃示图，阶跃反应曲线 3

控制工程基础考试卷及答案

西北工业大学考试题（A卷） （考试时间120分钟）

学院： 专业： 姓名： 学号：

题号 得分

8. 系统稳定的充分必要条件是系统的闭环极点均位于s的左半平面。P101 9. 系统误差的定义为被控量期望值与实际值之差。P105 10.

开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定特性，中频段表征了闭环

系统的动态特性，高频段表征了闭环系统的复杂性。P117

一 二 三 四 总分 二． 判断题（共20分，每空2分）

1. 实现自动控制的装置可以不同，但反馈控制的原理却是相同的。P3（√） 2. 结构图等效变换的原则是变换后与变换前的输入量和输出量都保持不变。P22（√）

3. 稳态响应是指时间t趋向于无穷小时，系统的输出状态。P35 （×） 4. 开环对数幅频特性的渐近线斜率越大、位置越高，对应的开环系统积分个

一． 填空题（共24分，每空1.5分）

1. 实现恒温控制有两种方法：人工控制和自动控制。P2

2. 若一个元件的输入和输出的关系曲线为