最新自动控制原理试卷B

自动控制原理考试题及答案b卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环传递函数G(s)H(s)的极点是系统（）。

A. 稳定性的决定因素B. 稳态误差的决定因素C. 动态性能的决定因素D. 稳态性能的决定因素答案：A2. 一个二阶系统，其阻尼比ζ=0.5，自然频率ωn=4rad/s，其过渡过程是（）。

A. 欠阻尼B. 临界阻尼C. 过阻尼D. 等阻尼答案：A3. 在控制系统中，若系统开环传递函数为G(s)，则闭环传递函数为（）。

A. 1/G(s)B. G(s)/[1+G(s)]C. 1/[1+G(s)]D. G(s)/[1-G(s)]答案：C4. 线性时不变系统的稳定性可以通过（）来判断。

A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 波特判据D. 根轨迹法答案：B5. 对于一个单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为T(s)，则（）。

A. T(s) = G(s)B. T(s) = 1/[1+G(s)]C. T(s) = G(s)/[1+G(s)]D. T(s) = 1/G(s)答案：C6. 根轨迹法中，根轨迹的分支数等于（）。

A. 开环传递函数的极点数B. 开环传递函数的零点数C. 开环传递函数的极点数减去零点数D. 开环传递函数的极点数加上零点数答案：C7. 奈奎斯特判据中，系统的开环传递函数G(s)H(s)在复平面的右半部分有P个极点，则闭环系统将有（）个极点在右半平面。

A. PB. P-NC. N-PD. N答案：B8. 对于一个二阶系统，其阻尼比ζ=0.5，自然频率ωn=4rad/s，其过渡过程的调节时间大约为（）。

A. 2/ωnB. 4/ωnC. 2/ζωnD. 4/ζωn答案：D9. 系统的时间常数τ与系统的自然频率ωn之间的关系是（）。

A. τ = 1/ωnB. τ = ωnC. τ = 2/ωnD. τ = ωn^2答案：A10. 对于一个单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)=1/s(s+1)(s+2)，其闭环传递函数为（）。

江西理工大学考试试卷试卷编号：31B班级学号姓名一、简答题（16分）1．自动控制系统的基本要求和它们的内涵2．线性系统的稳定性的概念和系统稳定的充分必要条件3．什么是时间响应时间响应的瞬态响应反映哪方面的性能而稳态响应反映哪方面的性能4． 开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么二、选择题（每题 2 分，共40分）1. 关于反馈的说法正确的是（ ）A. 反馈实质上就是信号的并联B. 正反馈就是输入信号与反馈信号相加C. 反馈都是人为加入的D. 反馈是输出以不同的方式对系统作用 2. 系统的单位脉冲响应函数为()0.1t t ω=，则系统的传递函数为（ ） A.20.1s B. 0.1s C. 21s D. 1s3. 线性定常系统的微分方程为'''()2()3()4()oo o i x t x t x t x t ++=，则该系统的极点为（ ）A. 1211s s =-+=--12s j s j ==-C. 1230s j s j s ==-=D. 以上都是4. 某传递函数1231()G s K K K s s=++，则它是由（ ）组成的。

A. 比例+积分环节B. 比例+微分环节C. 比例+惯性环节D. 比例+积分+微分环节5. 系统的单位脉冲响应函数为0.2()3t t e ω-=，则系统的传递函数为（ ）。

A. 3()0.2G s s =+ B. 0.6()0.2G s s =+ C. 0.2()3G s s =+ D. 0.6()3G s s =+ 6. 若二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率为n ω，则其有阻尼固有频率d ω（ ）。

A. n ω= B. n ω> C. n ω< D. 与n ω无关 7. 以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（ ）。

A. 稳态偏差只取决于系统结构和参数B. 稳态偏差只取决于系统输入和干扰C. 稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D. 系统稳态偏差始终为0 8. 线性系统对输入信号的时间响应（ ）。

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）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t te et y 10602.12.01)(---+= 。

(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）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 ))(t y -，试求系统的稳态误差。

（10分）)(t p )(t r -++)(t y 1+s )1(1+s s +（4图）五、试确定题图所示系统参数K 和ξ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s rad /1d =ω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(ω)为校正前特性，L开(ω)为校正后特性。

（1）试作出校正装置的对数幅频特性Lc(ω)(折线)；（2）试写出校正装置的传递函数Gc(s);（3）计算校正后系统的相位裕度γ。

（15分）cp为s右半平面上的开环根的个数，v为开九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。

(10分)（a）(b)2《自动控制原理》试卷（B 卷）一、 求下图所示系统的传递函数)(/)(0s U s U i 。

（10分）（1图） （3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。

(a) 求该系统的闭环传递函数。

自动控制理论复习资料自控期考试卷一、计算题1、已知二阶控制系统，其闭环传递函数为()256252++=Φs s s ，求其自然振荡角频率n ω和阻尼比ζ,并求上升时间r t 、峰值时间p t 、回复时间s t ，超调量(%)p M 。

（6分)解: 二阶控制系统的标准形式为()2222nn nw s w s w s ++=Φξ(1分） 对比()256252++=Φs s s 得：⎩⎨⎧==25622n n w w ξ，解得：⎩⎨⎧==56.0n w ξ（1分） 所以自然振荡角频率为5 rad/s ，阻尼比为0.6.上升时间2222110.60.5495()1510.6r n arctg arctg t s w ξππξ⎛⎫⎛⎫----⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭===--（1分）峰值时间220.785()1510.6p n t s w ξ===--（1分）回复时间331(),0.050.65s n t s w ξ===∆=⨯；44 1.333(),0.020.65s n t s w ξ===∆=⨯（1分） 超调量0.3(%)100%100%9.43%ctg ctg p M e e πθππ-⨯-⨯=⨯=⨯=（1分) 2、简化下列自动控制系统结构方框图，并写出简化后的传递函数。

（10分)解：因此，其传递函数为： )()()()()()()()()()()(1)()()()()(143213434324321s H s G s G s G s G s H s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G +++=（2分）3、设单位反馈系统的开环传递函数为())5)(1(+-=s s s Ks G ，求取K 的取值范围并判断系统的稳定性。

（10分） 解：()ss Ks s s K s G 54s )5)(1(23-+=+-=,其闭环传递函数为：()()()Ks s Ks G s G s G +-+=+=54s 1123（2分）特征方程为054s 23=+-+K s s 列写劳斯判据:513-s （1分) K s 42(1分)04201K s +-(1分）K s 0（1分）若使系统稳定,则⎪⎩⎪⎨⎧>+->04200K K （2分） 解得:⎩⎨⎧-<>20K K ，没有交集，解矛盾,因此没有适合的K 使系统稳定。

自动控制原理：参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共20分）1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（C）A. 系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（A ）上相等。

A. 幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（C）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. 3从0变化到时，延迟环节频率特性极坐标图为（A ）A.圆B.半圆C椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（B ）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为10s(5s 2)则它的开环增益为（A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G（s）5~2s 2s 5则该系统是（A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的Z不变，提咼3n，A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间9. 一阶微分环节G（s） 1 Ts，当频率A. 45 °B.-45°10. 最小相位系统的开环增益越大，其（A.振荡次数越多C. 过阻尼系统D.零阻尼系统则可以（B ）B. 减少上升时间和峰值时间D. 减少上升时间和超调量卡时，则相频特性G（j ）为（A ）C. 90 °D.- 90°D ）B. 稳定裕量越大D. 稳态误差越小11设系统的特征方程为D s s4 8s3217s 16s 50，则此系统（A ）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12某单位反馈系统的开环传递函数为: G ss(s 1)(s 5)，当k= （ C ）时，闭环系统临界稳定。

B.20 C.30 D.4013.设系统的特征方程为Ds 3s310s 5s2s 2 0，则此系统中包含正实部特征的个数有(C )A.0B.1C.2D.316.稳态误差e ss 与误差信号E （s ）的函数关系为（B ）A.（-3,x ）B.（0宀）C.（- x ，-3）D.（-3，0）20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反馈的传感器。

自动控制理论7月23日星期六课程名称: 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 与反馈量旳差值进行旳。

2、复合控制有两种基本形式：即按 旳前馈复合控制和按 旳前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)旳环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 （用G 1(s)与G 2(s) 表达）。

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 ω ，阻尼比=ξ ，该系统旳特性方程为 ，该系统旳单位阶跃响应曲线为 。

5、若某系统旳单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统旳传递函数G(s)为 。

6、根轨迹起始于 ，终结于 。

7、设某最小相位系统旳相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统旳开环传递函数为 。

8、PI 控制器旳输入－输出关系旳时域体现式是 ， 其相应旳传递函数为 ，由于积分环节旳引入，可以改善系统旳 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；B 、系统动态性能一定会提高；C 、一定能使干扰引起旳误差逐渐减小，最后完全消除；D 、需要调节系统旳构造参数，才干改善系统性能。

2、下列哪种措施对提高系统旳稳定性没有效果 ( )。

A 、增长开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增长开环零点；D 、引入串联超前校正装置。

3、系统特性方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( )A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z 。

4、系统在2)(t t r =作用下旳稳态误差∞=ss e ，阐明 ( )A 、 型别2<v ；B 、系统不稳定；C 、 输入幅值过大；D 、闭环传递函数中有一种积分环节。

江 西 理 工 大 学 考 试 试 卷试卷编号：B一、简答题（16分）1． 自动控制系统的基本要求和它们的内涵？2． 线性系统的稳定性的概念和系统稳定的充分必要条件？3． 什么是时间响应？时间响应的瞬态响应反映哪方面的性能？而稳态响应反映哪方面的性能？4． 开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么？二、选择题（每题 2 分，共40分）1. 关于反馈的说法正确的是（ ）A. 反馈实质上就是信号的并联B. 正反馈就是输入信号与反馈信号相加C. 反馈都是人为加入的D. 反馈是输出以不同的方式对系统作用 2. 系统的单位脉冲响应函数为()0.1t t ω=，则系统的传递函数为（ ） A.20.1s B. 0.1s C. 21s D. 1s3. 线性定常系统的微分方程为'''()2()3()4()oo o i x t x t x t x t ++=，则该系统的极点为班级 学号姓名（ ）A. 1211s s =-+=--B. 12s j s j ==-C. 1230s j s j s ==-=D. 以上都是4. 某传递函数1231()G s K K K s s=++，则它是由（ ）组成的。

A. 比例+积分环节B. 比例+微分环节C. 比例+惯性环节D. 比例+积分+微分环节5. 系统的单位脉冲响应函数为0.2()3t t e ω-=，则系统的传递函数为（ ）。

A. 3()0.2G s s =+ B. 0.6()0.2G s s =+ C. 0.2()3G s s =+ D. 0.6()3G s s =+ 6. 若二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率为n ω，则其有阻尼固有频率d ω（ ）。

A. n ω= B. n ω> C. n ω< D. 与n ω无关7. 以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（ ）。

A. 稳态偏差只取决于系统结构和参数B. 稳态偏差只取决于系统输入和干扰C. 稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D. 系统稳态偏差始终为0 8. 线性系统对输入信号的时间响应（ ）。

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 为开环零点）2． （10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e et h t t，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。

3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 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。

4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C 0,3==p v （a ）,0==p v （b ）2,0==p v （c ）题4图题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)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。

7．（15分）离散系统如下图所示，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输入)(1)23()(t t t r ⋅+=时的稳态误差。

8．（12分）非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图所示，试判断系统稳定性，并指出)(1x N和G （j ω）的交点是否为自振点。

自动控制原理试卷A （2）1．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

2．（10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。

《自动控制原理》试卷（一）A一、)(/)(s R s C二、 系统结构图如图所示，τ取何值时，系统才能稳定 ？（10分）三、已知负反馈系统的开环传递函数为， 42)2()(2+++=s s s K s W k(1) 试画出以K 为参数系统的根轨迹；(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧 。

（15分）四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为)15.0(100)(+=s s s W K ，现加入串联校正装置：101.011.0)(++=s s s W c ，试： （20分）（1） 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？（2） 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。

（3） 计算校正后的相位裕量。

五、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 绘制起始点在0)0(,1)0(00==>=c cc c 的c c -平面上的相轨迹。

（15分）C )(s )(s o六、采样控制系统如图所示，已知： （15分）1．求出系统的开环脉冲传递函数。

2．当输入为)(1*)(1*)(1)(221t t t t t t r ++=时，求稳态误差ss e 。

七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。

其中，（1）─（3）为线性系统，（4）─（6）为非线性系统。

（15分）《自动控制原理》试卷（一）B一、 控制系统的结构如下图。

(1) 当F （s ）=0时，求系统闭环传递函数)()()(s R s C s =Φ；(2) 系统中H 2（s ）应满足什么关系，能使干扰F （s ）对输出C （s ）没有影响？（10分）二、． 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于s ＝－1垂线之左，试确定参数K 的取值范围。

（10分）三、.一单位负反馈系统的开环传函为)15.0()125.0()(++=s s s K s W ，欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定K 值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要的特征点参数）。

东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（B ）一、填空题（每空 1 分，共20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G 1(s)与G 2(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G 1(s)与G 2(s) 表示）。

4、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为 。

5、根轨迹起始于 ，终止于 。

6、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数 为7、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。

8、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。

9、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 。

判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。

10、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。

11、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为 二、选择题（每题 2 分，共30分）1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是 ( ) A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点 B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++，则该系统的闭环特征方程为 ( )。

《自动控制原理》试卷B （01） 一、问答题（30分）1．试画出一般自动控制系统的原理结构图，并简要说明各部分的作用（6分） 2．什么是最小相位系统和非最小相位系统最小相位系统的主要特点是什么（6分） 3．试画出超前网络的伯德图，并说明其特点以及用频率法超前校正的使用条件（6分） 4．写出绘制根轨迹的条件方程（6分） 5．试回答下列问题：（6分）（1） 进行校正的目的是什么为什么不能用改变系统开环增益的办法来实现 （2） 在什么情况下采用串联滞后校正它主要能改善系统哪方面的性能—二、综合计算题（70分）1、 （12分）画出下图所示电路的方框图（或信号流图），并求传递函数)()(12s U s U 。

2、 （12分）具有单位负反馈系统的开环传递函数为)2348242(46)(234++++=s s s s s s G 试用劳斯判据判别闭环系统的稳定性及闭环特征根的分布情况。

3、 （16分）最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如下图所示，试求： （1） 系统的开环传递函数；（2） 绘出对应的对数相频特性的大致形状； （3） 判断闭环稳定性及根的分布情况。

{四、（15分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为)3)(6()(++=s s s ks G 。

（1）绘制系统的根轨迹（∞<<k 0）；（2）求系统临界稳定的k 值与系统的闭环极点。

L1R 2R +-+_五、（15分）已知系统结构图如图所示，试求当)(1)(),(1)(t t n t t t r =⋅=时，系统的稳态误差?=ss e>《自动控制原理》试卷B （01）参考答案一、问答题略。

二、综合计算题 1、1)(1)()(2122112221112++++=s C R C R C R s C R C R s U s U 。

2、系统临界稳定，左半平面1个根，右半平面0个根，虚轴上4个根。

3、（1）)1()110(1.0)(2++=s s s s G k ；（2）图略；（3）闭环不稳定，2个右根。