最新自动控制原理复习试题及答案8套

自动控制原理试题1

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（ ）

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（ ）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（ ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ）

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（ ）

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

10，则它的开环增益为（ ）

s(5s2)A.1 B.2 C.5 D.10

57. 二阶系统的传递函数G(s)2，则该系统是（ ）

s2s5A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（ ）

A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量

19. 一阶微分环节G(s)1Ts，当频率时，则相频特性G(j)为（ ）

TA.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ）

A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 11.设系统的特征方程为Dss48s317s216s50，则此系统 （ ） 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sk，当k=（ ）时，闭环系统临

s(s1)(s5)界稳定。

A.10 B.20 C.30 D.40

13.设系统的特征方程为Ds3s410s35s2s20，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ）

A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为Gs5，当输入为单位阶跃时，则其位置误差2s6ss为（ ）

A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05

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s1，则它是一种（ ） 10s1A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正 16.稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为（ ）

15.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)A.esslimE(s) B.esslimsE(s)

s0s0C.esslimE(s) D.esslimsE(s)

ss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ） A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）

A.圆 B.上半圆 C.下半圆 D.45°弧线 19.开环传递函数为G(s)H(s)=

K,则实轴上的根轨迹为（ ） 3s(s3)A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0) 20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ ）反馈的传感器。 A.电压 B.电流 C.位移 D.速度 二、 填空题（每小题1分，共10分） 21.闭环控制系统又称为 系统。

22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 相同。

23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为 。 24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 有关。

25.对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。 26.一般讲系统的位置误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。

27.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的 明显上升，从而具有较大 的稳定裕度。

28.二阶系统当共轭复数极点位于 线上时，对应的阻尼比为0.707。 29.PID调节中的“P”指的是 控制器。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ _越好。

三,计算题（第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共30分） 41.求图示方块图的传递函数，以Xi (s)为输入，X0 (s)为输出。 G4 + X0(s) Xi(s) + + + + G1 G2 - - G3 - H2 H3 H1 42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。 k1 x0 k2 fi M D 43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为2秒，试确定K和

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K1值。

Xi(s) + X0(s) 1K s2 1+K1s

44.系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设系统是最小相位系统)。

自动控制原理试题2

一、 单项选择题（每小题1分，共20分）

1. 系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ ） A.最优控制 B.系统辨识 C.系统分析 D.最优设计

2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量

3. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ ）指标密切相关。 A.允许的峰值时间 B.允许的超调量 C.允许的上升时间 D.允许的稳态误差 4. 主要用于产生输入信号的元件称为（ ）

A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 5. 某典型环节的传递函数是Gs1，则该环节是（ ） 5s1A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节

6. 已知系统的微分方程为3，则系统的传递函数是（ ） x0t6x0t2x0t2xit21 B.

3s26s23s26s221C.2 D.2 2s6s32s6s3A.

7. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（ ）

A.并联越过的方块图单元 B.并联越过的方块图单元的倒数 C.串联越过的方块图单元 D.串联越过的方块图单元的倒数

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8. 设一阶系统的传递G(s)7，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为（ ） s222A.7 B.2 C.7 D.1

9. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（ ）

A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量 10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（ ）

A.谐振频率 B.截止频率 C.最大相位频率 D.固有频率 11.

设系统的特征方程为Dss42s3s22s10，则此系统中包含正实部特征的个数

为（ ）

A.0 B.1 C.2 D.3 12. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（ ）

A.0～15 B.15～30 C.30～60 D.60～90

213. 设一阶系统的传递函数是Gs，且容许误差为5%，则其调整时间为（ ）

s1A.1 B.2 C.3 D.4 14. 某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ ）

A.

sdKKK B. C. D.2

s(sa)(sb)s(sa)s(sa)Ts115.

单位反馈系统开环传递函数为Gs4，当输入为单位斜坡时，其加22s(s3s2)速度误差为（ ）

A.0 B.0.25 C.4 D.

s116. 若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)，则它是一种（ ）

0.1s1A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正 17. 确定根轨迹大致走向，一般需要用（ ）条件就够了。

A.特征方程 B.幅角条件 C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件

100s118. 某校正环节传递函数Gc(s)，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ ）

10s1A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0) 19. 系统的开环传递函数为

K，则实轴上的根轨迹为（ ）

s(s1)(s2)A.(-2，-1)和（0，∞） B.(-∞，-2)和(-1，0) C.(0，1)和(2，∞) D.(-∞，0)和(1，2) 20. A、B是高阶系统的二个极点，一般当极点A距离虚轴比极点B距离虚轴大于（ ）时，分析系统时可忽略极点A。

A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍 二、 填空题（每小题1分，共10分）

21.“经典控制理论”的内容是以 为基础的。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度 。

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1，则系统的时间常数是 。 s224.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化。

25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和 来做出判断。 26.一般讲系统的加速度误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。 27.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越 。

28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是 和反馈校正

2s129.已知超前校正装置的传递函数为Gc(s)，其最大超前角所对应的频率

0.32s123.某典型环节的传递函数是G(s)m 。

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有 ，则该系统称作最小相位系统。

三、 计算题（第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共30分） 41.根据图示系统结构图，求系统传递函数C(s)/R(s)。

− + C(s) R(s) + G3(s) G1(s) G2(s) - + H3(s) − H1(s)

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

y0(t) 43.已知系统的传递函数G(s)

10，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode

s(0.1s1)图。

44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求： (1)若0.5，对应最佳响应，问起搏器增益K应取多大。

(2)若期望心速为60次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多少？瞬时的最大心速多大。

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自动控制原理试题3

1. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（ ）

A.恒值调节系统 B.随动系统 C.连续控制系统 D.数字控制系统

2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量 3. 直接对控制对象进行操作的元件称为（ ）

A.给定元件 B.放大元件 C.比较元件 D.执行元件

14. 某典型环节的传递函数是Gs，则该环节是（ ）

TsA.比例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节 5. 已知系统的单位脉冲响应函数是yt0.1t2，则系统的传递函数是（ ）

22A.0.3 B.0.1 C.0.21 D.0.2 ssss6. 梅逊公式主要用来（ ）

A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹

7. 已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（ ） A.0.6 B.0.707 C.0 D.1

8. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ ）指标密切相关。 A.允许的稳态误差 B.允许的超调量 C.允许的上升时间 D.允许的峰值时间 9. 设一阶系统的传递G(s)7，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（ ） s222A.7 B.2 C.7 D.1

10.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作（ ） A.非最小相位系统 B.最小相位系统 C.不稳定系统 D.振荡系统 11.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（ ）

A.0～15 B.15～30 C.30～60 D.60～90 12.某系统的闭环传递函数为：GBss2k，当k=（ ）时，闭环系统临界稳32s3s4s2k定。

A.2 B.4 C.6 D.8 13.开环传递函数为G(s)H(s)精品文档

K，则实轴上的根轨迹为（ ）

S3(S4)精品文档

A.(－4，∞) B.(－4，0） C.(－∞，－4) D.( 0，∞) 14.单位反馈系统开环传递函数为Gs4，当输入为单位斜坡时，其加速度误22s(s3s2)差为（ ）

A.0 B.0.25 C.4 D. 15.系统的传递函数Gs5，其系统的增益和型次为 （ ）

s2(s1)(s4)A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，4

s12s116.若已知某串联校正装置的传递函数为Gj(s)，则它是一种（ ）

10s10.2s1A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正

的关系，通常是（ ） 17.进行串联超前校正前的穿越频率c与校正后的穿越频率c B.c>c C.c<c D.c与c无关 A.c=cK*18.已知系统开环传递函数G(s)，则与虚轴交点处的K*=（ ）

s(s1)(s2)A.0 B.2 C.4 D.6

100s119.某校正环节传递函数Gc(s)，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ ）

10s1A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0)

20.A、B是高阶系统的二个极点，一般当极点A距离虚轴比极点B距离虚轴大于（ ）时，分析系统时可忽略极点A。

A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍 21.对控制系统的首要要求是系统具有 。

22.在驱动力矩一定的条件下，机电系统的转动惯量越小，其 越好。

123.某典型环节的传递函数是G(s)，则系统的时间常数是 。

s224.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化。

25.二阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为 。 26.反馈控制原理是 原理。

2s127.已知超前校正装置的传递函数为Gc(s)，其最大超前角所对应的频率

0.32s1m 。

28.在扰动作用点与偏差信号之间加上 能使静态误差降为0。 29.超前校正主要是用于改善稳定性和 。

30.一般讲系统的加速度误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。 41.求如下方块图的传递函数。 精品文档 精品文档 G4 + + G2 H G3 Xi(S) + Δ

− G1 + − X0(S) 42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。 Fi (t) 43.设单位反馈开环传递函数为G(s)并计算此K值下的ts,tp,tr,Mp。 44.单位反馈开环传递函数为G(s)10(sa)，

s(s2)(s10)

K，求出闭环阻尼比为0.5时所对应的K值，

s(5s50)(1)试确定使系统稳定的a值；

(2)使系统特征值均落在S平面中Re1这条线左边的a值。

自动控制原理试题4

1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ ）

A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 开环控制系统的的特征是没有（ ）

A.执行环节 B.给定环节 C.反馈环节 D.放大环节 3. 主要用来产生偏差的元件称为（ ）

A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. 某系统的传递函数是Gs1es，则该可看成由（ ）环节串联而成。 2s1A.比例、延时 B.惯性、导前 C.惯性、延时 D.惯性、比例

s22s35. 已知F(s) ，其原函数的终值f(t)（ ） 2ts(s5s4)A.0 B.∞ C.0.75 D.3

6. 在信号流图中，在支路上标明的是（ ）

A.输入 B.引出点 C.比较点 D.传递函数

37 .设一阶系统的传递函数是Gs，且容许误差为2%，则其调整时间为（ ）

s2A.1 B.1.5 C.2 D.3

8. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ ）上相等。

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A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率 9. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（ ）

A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量

10.二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率ωd、无阻尼固有频率ωn和谐振频率ωr比较（ ） A.ωr＞ωd ＞ωn B.ωr＞ωn ＞ωd C.ωn ＞ωr＞ωd D.ωn ＞ωd＞ωr 11.设系统的特征方程为Ds3s410s35s2s20，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ）

A.0 B.1 C.2 D.3 12.根据系统的特征方程Ds3s3s23s50，可以判断系统为（ ） A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.稳定性不确定 13.某反馈系统的开环传递函数为：Gs(2s1)，当（ ）时，闭环系统稳定。 2s(T1s1)A.T12 B.T12 C.T12 D.任意T1和2 14.单位反馈系统开环传递函数为Gs4，当输入为单位阶跃时，其位置误差为

s23s2（ ）

A.2 B.0.2 C.0.25 D.3

15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于II型系统其稳态误差为（ ） A.0 B.0.1/k C.1/k D.

216.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)，则它是一种（ ）

sA.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器 17.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）

A.圆 B.上半圆 C.下半圆 D.45°弧线 18.在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（ ）

A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段 C.使系统的稳定性能得到改善 D.使系统的稳态精度得到改善 19.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（ ）

PZjnmiA.

j1i1ZPimnjnm B.

i1j1nm

ZPimnjC.

i1j1PZjnminm D.

j1i1nm

20.直流伺服电动机—测速机机组（型号为70SZD01F24MB）实际的机电时间常数为（ ）

A.8.4 ms B.9.4 ms C.11.4 ms D.12.4 ms

21.根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和 。 22.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是 。 23.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 有关。

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224.描述系统的微分方程为dx02t3dx0t2xtxit，则频率特性

dtdtG(j) 。

25.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的 性能。 26.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有频率n＝ 。 27.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号 。 28.PID调节中的“P”指的是 控制器。

29.二阶系统当共轭复数极点位于45线上时，对应的阻尼比为 。 30.误差平方积分性能指标的特点是： 41.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

Fi (t)

42.求如下方块图的传递函数。 Xi(S) G4 Δ + − G1 + − G2 + + G3 X0(S) H 43.已知给定系统的传递函数G(s)图。

44.已知单位反馈系统的开环传递函数Gk(s)k，

s(s1)(2s1)10，分析系统由哪些环节组成，并画出系统的Bode

s(s1)(l)求使系统稳定的开环增益k的取值范围； (2)求k=1时的幅值裕量；

(3)求k=1.2，输入x(t)=1+0.06 t时的系统的稳态误差值ess。

自动控制原理试题5

1. 随动系统对（ ）要求较高。

A.快速性 B.稳定性 C.准确性 D.振荡次数

2.“现代控制理论”的主要内容是以（ ）为基础，研究多输入、多输出等控制系统的分

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析和设计问题。

A.传递函数模型 B.状态空间模型 C.复变函数模型 D.线性空间模型 3. 主要用于稳定控制系统，提高性能的元件称为（ ）

A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.校正元件

14. 某环节的传递函数是Gs3s7，则该环节可看成由（ ）环节串联而组成。

s5A.比例、积分、滞后 B.比例、惯性、微分 C.比例、微分、滞后 D.比例、积分、微分

5. 已知F(s)s22s3s(s25s4) ，其原函数的终值f(t)（ ） tA.0 B.∞ C.0.75 D.3

6. 已知系统的单位阶跃响应函数是x0t2(1e0.5t)，则系统的传递函数是（ ）A.

22s1 B.20.5s1 C.12s1 D.10.5s1

7. 在信号流图中，在支路上标明的是（ ）

A.输入 B.引出点 C.比较点 D.传递函数

8. 已知系统的单位斜坡响应函数是x0tt0.50.5e2t，则系统的稳态误差是（A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 9. 若二阶系统的调整时间长，则说明（ ）

A.系统响应快 B.系统响应慢 C.系统的稳定性差 D.系统的精度差

10.某环节的传递函数为KTs1，它的对数幅频率特性L()随K值增加而（ ）

A.上移 B.下移 C.左移 D.右移

11.设积分环节的传递函数为G(s)Ks，则其频率特性幅值A()=（ ）

A.K B.K C.1 D.12 2 12.根据系统的特征方程Ds3s3s23s50，可以判断系统为（ ） A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.稳定性不确定

13.二阶系统的传递函数Gs14s22s1，其阻尼比ζ是（ ）

A.0.5 B.1 C.2 D.4

14.系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（ ） A.右半部分 B.左半部分 C.实轴上 D.虚轴上 15.一闭环系统的开环传递函数为G(s)4(s3)s(2s3)(s4)，则该系统为（ ）

A.0型系统，开环放大系数K为2 B.I型系统，开环放大系数K为2 C.I型系统，开环放大系数K为1 D.0型系统，开环放大系数K为1

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之间的关系，16.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率c与校正后的穿越频率c通常是

（ ）

 B.c>c C.c<c D.与c、c无关 A.c=c17.在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（ ）

A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段 C.使系统的稳定性能得到改善 D.使系统的稳态精度得到改善 18.滞后校正装置的最大滞后相位趋近（ ）

A.-45° B.45° C.-90° D.90° 19.实轴上分离点的分离角恒为（ ）

A.45 B.60 C.90 D.120

20.在电压—位置随动系统的前向通道中加入（ ）校正，使系统成为II型系统，可以消除常值干扰力矩带来的静态误差。

A.比例微分 B.比例积分 C.积分微分 D.微分积分

21.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是 。 22.系统的传递函数的 分布决定系统的动态特性。

23.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有频率n＝ 。

24.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_____ __图示法。 25.描述系统的微分方程为

d2x0tdt23dx0t2xtxit，则频率特性 dtG(j) 。

26.乃氏图中当ω等于剪切频率时，相频特性距-π线的相位差叫 。 27. 系统的稳态误差和稳态偏差相同。

28.滞后校正是利用校正后的 作用使系统稳定的。

29.二阶系统当共轭复数极点位于45线上时，对应的阻尼比为 。 30.远离虚轴的闭环极点对 的影响很小。

41.一反馈控制系统如图所示，求：当=0.7时，a=? C(s)  R(s)  19 ss2 

a

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

k D m y0 (t)

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43.某单位反馈开环系统的传递函数为G(s)(1)画出系统开环幅频Bode图。 (2)计算相位裕量。

2000，

s(s2)(s20)44.求出下列系统的跟随稳态误差essr和扰动稳态误差essd。

N(s)=4/s R(s)=10/s - + - 10 0.01s+1 + 2 0.5s+1 自动控制原理试题6

1 .系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ ） A.系统辨识 B.系统分析 C.最优设计 D.最优控制 2 .系统的数学模型是指（ ）的数学表达式。

A.输入信号 B.输出信号 C.系统的动态特性 D.系统的特征方程 3 .主要用于产生输入信号的元件称为（ ）

A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4 .某典型环节的传递函数是Gs1，则该环节是（ ） 5s1A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节

5 .已知系统的微分方程为3，则系统的传递函数是（ ） x0t6x0t2x0t2xitA.

2121 B. C. D. 22223s6s23s6s22s6s32s6s36 .在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（ ）来求得输出信号的幅值。

A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数

27 .设一阶系统的传递函数是Gs，且容许误差为5%，则其调整时间为（ ）

s1A.1 B.2 C.3 D.4

8 .若二阶系统的调整时间短，则说明（ ）

A.系统响应快 B.系统响应慢 C.系统的稳定性差 D.系统的精度差 9 .以下说法正确的是（ ）

A.时间响应只能分析系统的瞬态响应 B.频率特性只能分析系统的稳态响应

C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性 D.频率特性没有量纲

10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（ ）

A.最大相位频率 B.固有频率 C.谐振频率 D.截止频率 11.II型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ）

A.–60（dB/dec） B.–40（dB/dec） C.–20（dB/dec） D.0（dB/dec）

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12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为：Gsk，当k=（ ）时，闭环系统临界2s1稳定。

A.0.5 B.1 C.1.5 D.2

13.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（ ） A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 14.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ ） A.

sdKKK B. C. D.2

s(sa)(sb)s(sa)s(sa)Ts115.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差ess=（ ）

A.0.1/k B.1/k C.0 D.

s116.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)，则它是一种（ ）

0.1s1A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正

17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是（ ） A.PDI B.PDI C.IPD D.PID 18.主导极点的特点是（ ）

A距离虚轴很近 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离实轴很远 19.系统的开环传递函数为

K，则实轴上的根轨迹为（ ）

s(s1)(s2)A.（-2，-1）和（0，∞） B.（-∞，-2）和（-1，0） C.（0，1）和（2，∞） D.（-∞，0）和（1，2） 20.确定根轨迹大致走向，用以下哪个条件一般就够了（ ）

A.特征方程 B.幅角条件 C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件

21.自动控制系统最基本的控制方式是 。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度 。 23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与 无关。 24.实用系统的开环频率特性具有 的性质。

225.描述系统的微分方程为dx02t3dx0t2xtxit，则其频率特性

dtdtG(j) 。

26.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越 。 27.系统闭环极点之和为 。

28.根轨迹在平面上的分支数等于 。

29.为满足机电系统的高动态特性，机械传动的各个分系统的 应远高于机电系统的设计截止频率。

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有 ，则该系统称作最小相位系统。 41.求如下方块图的传递函数。 G4(s) + 精品文档 精品文档 X(s) + + + + iG2(s) G3(s) G1(s) Δ − − − H2(s) H1(s)

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。 i(t) R1 1

C1

i2 (t) u i (t)

43.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=

统的稳定性；并用劳斯判据验证其正确性。 44.设控制系统的开环传递函数为G(s)=

稳定的K值范围。

X0(s) C2 R2 u 0 (t) 1as，绘制奈奎斯特曲线，判别系2sK 试绘制该系统的根轨迹，并求出使系统

s(s2)(s4)自动控制原理试题7

1. 输入已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ ） A.滤波与预测 B.最优控制 C.最优设计 D.系统分析 2. 开环控制的特征是（ ）

A.系统无执行环节 B.系统无给定环节 C.系统无反馈环节 D.系统无放大环节

3. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ） A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 4. 若系统的开环传递函数为

10，则它的开环增益为（ ）

s(5s2)A.10 B.2 C.1 D.5 5. 在信号流图中，只有（ ）不用节点表示。

A.输入 B.输出 C.比较点 D.方块图单元

16. 二阶系统的传递函数Gs2，其阻尼比ζ是（ ）

4s2s1A.0.5 B.1 C.2 D.4 7. 若二阶系统的调整时间长，则说明（ ）

A.系统响应快 B.系统响应慢 C.系统的稳定性差 D.系统的精度差 8. 比例环节的频率特性相位移（ ）

A.0° B.-90° C.90° D.-180°

9. 已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的幅频变化范围为（ ） A.045° B.0-45° C.090° D.0-90° 10.为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在（ ）上。

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A.s左半平面 B.s右半平面 C.s上半平面 D.s下半平面

11.系统的特征方程Ds5s43s230，可以判断系统为（ ）

A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.稳定性不确定

12.下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（ ）

A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈奎斯特判据 D.根轨迹法

13.对于一阶、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 14.系统型次越高，稳态误差越（ ）

A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定

s115.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)，则它是一种（ ）

10s1A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正

的关系相比，通常16.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率c与校正后的穿越频率c是（ ）

 B.c>c C.c<c D.与c、c无关 A.c=c

17.超前校正装置的频率特性为

1T2j(1)，其最大超前相位角m为（ ）

1T2jT21A.arcsin1 B.arcsinT21

1T1C.arcsinT21 D.arcsin2

T1T21218.开环传递函数为G(s)H(s)K，则实轴上的根轨迹为（ ）

(s2)(s5)A.（-2，∞） B.（-5，2） C.（-∞，-5） D.（2，∞）

19.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ） A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 20.PWM功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是（ ）

A.脉冲宽度调制 B.幅度调制 C.脉冲频率调制 D.直流调制

21.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 相同。 22.输入信号和反馈信号之间的比较结果称为 。

23.对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。 24.设一阶系统的传递G(s)=7/(s+2)，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为 。 25.当输入为正弦函数时，频率特性G(jω)与传递函数G(s)的关系为 。 26.机械结构动柔度的倒数称为 。

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27.当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为 。

28.二阶系统对加速度信号响应的稳态误差为 。即不能跟踪加速度信号。 29.根轨迹法是通过 直接寻找闭环根轨迹。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越 越好。 41.求如下方块图的传递函数。 H2(s)

− X0(s) + + Xi(s) + G1(s) G3(s) G2(s)

+ − - G4(s) H1(s)

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

i2 (t) C1 R1 R2 i1 (t)

u 0 (t) u i (t)

C2

43.已知具有局部反馈回路的控制系统方块图如图所示，求：

(1)系统稳定时Kf 的取值范围；

1(2)求输入为x(t)t2时，系统的静态加速度误差系数Ka；

2(3)说明系统的局部反馈Kf s对系统的稳态误差ess的影响。 X0(s) 1Xi(s) s1 s(s1)s- -

44.伺服系统的方块图如图所示，试应用根轨迹法分析系统的稳定性。 Kfs

Xi(S) X0(S) 1K s(s1) 0.5s1-

自动控制原理试题8

1. 输入与输出均已给出，确定系统的结构和参数，称为（ ）

A.最优设计 B.系统辨识 C.系统分析 D.最优控制 2. 对于代表两个或两个以上输入信号进行（ ）的元件又称比较器。 A.微分 B.相乘 C.加减 D.相除 3. 直接对控制对象进行操作的元件称为（ ）

A.比较元件 B.给定元件 C.执行元件 D.放大元件

24. 某环节的传递函数是Gs5s3，则该环节可看成由（ ）环节串联而组成。

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A.比例、积分、滞后 B.比例、惯性、微分 C.比例、微分、滞后 D.比例、积分、微分

5. 已知系统的微分方程为6x，则系统的传递函数是（ ） 0t2x0t2xitA.

1 B.2 C.1 D.2

6s23s23s13s16. 梅逊公式主要用来（ ）

A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹

K7. 一阶系统G(s)=的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（ ）

Ts1A.不变 B.不定 C.愈小 D.愈大 8. 二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是 （ ） A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量

9. 在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（ ）来求得输出信号的幅值。

A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数 10.设开环系统频率特性G(jω)=A.

4，当ω=1rad/s时，其频率特性幅值A(1)=（ ）

(1j)32 B.42 C.2 D.22 411.一阶惯性系统G(s)1的转角频率指（ ）

s2A.2 B.1 C.0.5 D.0 12.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G(s)K，其中K>0，a>0，则闭环控制系s(sa)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

13.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（ ）

A.0.707 B.0.6 C.1 D.0

14.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（ ）

A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 15.以下关于系统稳态误差的概念正确的是（ ）

A.它只决定于系统的结构和参数 B.它只决定于系统的输入和干扰 C.与系统的结构和参数、输入和干扰有关 D.它始终为0

16.当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差为（ ）

A.0 B.0.1/k C.1/k D. 17.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)2s，则它是一种（ ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器

18.在系统校正时，为降低其稳态误差优先选用（ ）校正。

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A.滞后 B.超前 C.滞后-超前 D.减小增益 19.根轨迹上的点应满足的幅角条件为GsHs（ ）

A.-1 B.1

C.±(2k+1)π/2 (k=0,1,2,…) D.±(2k+1)π(k=0,1,2,…) 20.主导极点的特点是（ ）

A.距离虚轴很近 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离实轴很远 21.对控制系统的首要要求是系统具有 。

22.利用终值定理可在复频域中得到系统在时间域中的 。 23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与 无关。 24.若减少二阶欠阻尼系统超调量，可采取的措施是 。

2s125.已知超前校正装置的传递函数为Gc(s)，其最大超前角所对应的频率m__

0.32s1__。

26.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化

127.某典型环节的传递函数是G(s)，则系统的时间常数是 。

s228.在扰动作用点与偏差信号之间加上 能使静态误差降为0。 29.微分控制器是针对被调量的 来进行调节。 30.超前校正主要是用于改善稳定性和 。

41.系统方框图如下，求其传递函数

Cs。 R(s) H2(s) − R(s) + + + G(s) G1(s) G3(s) G2(s) 4Δ+ − − H1(s) 42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。 R2 R1 C1 u i (t) C2 43.已知系统的传递函数G(S)图。

44.单位反馈系统的开环传递函数为Gk(s)精品文档

C (s) G5(s) u 0 (t) 10(10S1)，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode

S11，求: s1精品文档

1)系统在单位阶跃信号输入下的稳态偏差是多少； 2)当系统的输入信号为xi(t)sin(t30),系统的稳态输出？

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自动控制原理1试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .C 2 .A 3 .C 4 .A 5 .B 6 .C 7 .B 8 .B 9 .A 10.D

11.A 12.C 13.C 14.C 15.D 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.反馈控制 22.传递函数 23.时间常数T (或常量) 24.偏移程度 25.开环幅频特性 26.阶跃信号 27.相位 28.45 29.比例 30.远

三、计算题(第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共 30 分) 41.解：

G(s)G1G2G3G1G41G （5分）

1G2H1G2G3H2G1G2G3H3G1G2H3G4H242.解：

Dx0(t)k1x0(t)k2[xa(t)x0(t)]DsX0(s)k1X0(s)k2[Xa(s)X0(s)]Mx2a(t)k2[xa(t)x0(t)]fi(t)MsXa(s)k2[Xa(s)X0(s)]F i(s)2.5分）

Gsk2mDs3mk （2.5分）

1k2s2k2Dsk1k2 43.解：

G(s)Y(s)Xk2 （2分） i(s)sk1ksk精品文档

（

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12Mpe650.20.456 5 （2分）

tpn122 （2分）

2n8.06kn49.850 （2分）

k12n0.13 （2分） k44.解：

由图知该系统的开环传递函数为ks1T2s22Ts1 分） 其中

T=

（1分）

由低频渐近线与横轴交点为10，得k10 分）

修正量L20log(2)10，得0.158 故所求开环传递函数为

10 s19s20.105s1分） 或记为

ks(T2s22Ts1) (k10T130.158)

自动控制原理2试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .A 2 .B 3 .D 4 .B 5 .C 6 .A 7 .C 10.D

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（213 （2 （2分） （3

8 .B 9 .D

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11.C 12.C 13.C 14.D 15.A 16.A 17.D 18.D 19.B 20.A

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.传递函数 22.越高 23.0.5 24.相频特性 25.幅值裕量 26.匀加速度 27.小

28.串联校正 29.1.25 30.零点和极点

3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；（1分）

4)要求系统动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存5）在偶极子；（1分）

5)如有主导极点的话，可利用主导极点来估算系统的性能指标。（1分） 五、计算题(第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共 30 分) 41.解

G1(s)G2(s)G3(s)C(s) R(s)1G3(s)H3(s)G2(s)G3(s)H2(s)G1(s)G2(s)G3(s)H1(s) （5分）

42.解：

my0(t)Dy0(t)(k1k2)y0(t)Fi(t)(msDsk1k2)Y0(s)Fi(s)2 （2.5分）

G(s)分） 43.解：

1 （2.52msDsk1k2系统有一比例环节：K10分）

积（1分）

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20log1020 （1.5

分环节：

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惯性环节：（1.5分）

20Log G(jω) 40 [-20] 10.1s1 转折频率为1/T=10

20 [-40] 0 0.1 1 10 ω -20 -40 ∠G（jω）

0 0.1 1 10 ω -450 -900 -1350 -1800

直接画出叠加后的对数幅频图（3分）

直接画出叠加后的对数相频图（3分）。（若叠加图不对，但是画出了比例环节、积分环节、惯性环节的对数幅频图各给1分，画出积分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5分） 44.解： (1)传递函数

K1K0.05Gs0.05s1sK11K1s2s0.05s1s0.050.05 （4分）

得n1K， （2分）

0.00520.05n当0.5时，K＝20，ωn=20 （1分）

(2)由以上参数分析得到其响应公式：

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ntC(t)1e2sinn12*tarctg112

得C（1）＝1.0 次每秒，即60次每分钟，

（1分）

当0.5时，超调量%16.3%，最大心速为69.78次。 （2分）

自动控制原理3试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .B 2 .B 3 .D 4 .C 5 .A 6 .C 7 .C 8 .A 9 .B 10.B

11.C 12.C 13.C 14.A 15.B 16.C 17.B 18.D 19.D 20.A

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.稳定性 22.加速性能 23.0.5 24.相频特性 25.2ζ/n (或常量) 26.检测偏差并纠正偏差的 27.1.25 28.积分环节 29.快速性 30.静态位置误差系数

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共 30 分) 41.解:

G总G3G4G1G2G3G2G3G4H （5分）

1G2HG1G2G342.解:

my(t)ky(t)Fi(t)kk1k2k1k2 （2.5

k1k2Y(s) （2.5Fi(s)k1k2ms2k1k2分）G(s)精品文档

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分） 43.解:

KKK5s(5s50) Gs22K15s50sKs10sK/5s(5s50) （2分）

nK/5＝10，10＝0.5，得K＝500 （2

2n分）

tarccosr＝0.24 n1-2分）

Me12P＝0.16 分）

tp＝0.36 n1-2分）

ts3＝n（1分）

44.解:

(1)得特征方程为：s312s230s10a0 分）

S3 1 30 S2 12 10a S1 (360-10a)/12 S0 10a

得:(360-10a)>0，10a>0，从（3分）

(2)将d-1=s代入上式，得d39d29d10a190d3 1 9 d2 9 10a-19

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而0< （2（2

（1

0.6 （2a<36。 （2分）

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d1 (81-10a+19)/9 d0 10a-19 同（3分）

自动控制原理4试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .C 2 .C 3 .A 4 .C 5 .C 6 .D 7 .C 8 .A 9 .B 10.D

11.C 12.B 13.B 14.B 15.A 16.D 17.B 18.D 19.D 20.D

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.数字控制系统 22.偏差信号 23.偏移程度 24.

1

223j理得到:0.9< a<10

25.稳态 26.2 27.相同 28.比例 29.0.707 30.重视大的误差，忽略小的误差

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共 30 分) 41.解:

(t)k1y0(t)k2y0(t)Fi(t)my0 （2.5分） k2D2s(msk1D1s)Y0(s)Fi(s)k2D2s2G(s)k2D2s （2.5分）

mD2s3mk2D1D2s2k1D2k2D1k2D2sk1k242.解:

G1G2G3G1G3G4G1G2G3G4HG总 （5分）

1G2HG1G2G3G1G3G4G1G2G3G4H精品文档

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43.解:

系统有一比例环节:K=10 （1.5分） 积分环（1分）

惯性环节:1/(S+1) 转

（1.5分）

20Log G(jω) 40 [-20] 20 [-40] 0 0.1 1 10 ω -20 -40 ∠G（jω） 0 0.1 1 10 ω -450 -900 -1350 -1800

直接画出叠加后的对数幅频图（3分）

直接画出叠加后的对数相频图（3分）。（若叠加图不对，但是画出了比例环节、积分环节、惯性环节的对数幅频图各给1分，画出积分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5分） 44.解:

1)系统的特征方程为：

D(s)2s33s2sk0 节

20log10=20

:1/S

折频率为1/T=1

(2分)

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由

(2分)

劳斯阵列得:0< k<1.5

2)由()90arctan得

(2分)

Kg1arctan2180

:

0.5

1412210.51.530.67

(2分)

3)esslimsE(s)limss0s0s(s1)(2s1)10.060.060.05 2s(s1)(2s1)1.2ss1.2 (2分)

286134801控制工程基础5试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .A 2 .B 3 .D 4 .B 5 .C 6 .B 7.D 8 .A 9 .B 10.A

11.A 12.B 13.C 14.B 15.C 16.C 17.D 18.A 19.C 20.B

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.偏差信号 22.零极点 23.2 24.对数坐标 25.

1 223j26.相位裕量 27.单位反馈 28.幅值衰减 29.0.707 30.瞬态响应

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共 30 分) 41.解:

G(s)9 n3 （2分）

s2(29a)s9当0.7时42.解:

a0.24 （3分）

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(t)Dy0(t)ky0(t)Fi(t)my0(msDsk)Y0(s)Fi(s)G(s)2 （2.5分）

Y0(s)1 （2.5分） Fi(s)ms2Dsk43.解:

1)系统开环幅频Bode图为： （5分）

L() -20 34 28 -40 20 10  -60 1 2

2)相位裕量: 1c10s180(90arctan0.510arctan0.0510)15.26

44.解:

elims(v1)s0KR(s)lims0(sssr2010s)0.5 （5分） 1)elims(v1ssds0KD(s)lim(s4)0.4 （5分） 1s010s精品文档

5分）

（精品文档

自动控制原理6试题答案及评分参考

一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）

1 .D 2 .C 3 .B 4 .C 5 .A 6 .B 7 .C 8 .A 9 .C 10.B

11.B 12.B 13.C 14.D 15.B 16.A 17.D 18.A 19.B 20.D

二、填空(每空 1 分, 共 10 分)

21.反馈控制22.越高23.输入量（或驱动函数） 24.低通滤波25.

1 223j

26.小27.常数28.闭环特征方程的阶数29.谐振频率 30.零点和极点

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共 30 分) 41.解:

G(s)G1G41G2H1G1G2G3 (5分)

1G2H1G3H2G1G4G1G2G342.解:

ui(t)u0(t)i1(t)R11i2(t)dti1(t)R1C1 i(t)i(t)i(t)121u(t)i(t)Ri(t)dt02C2Ui(s)U0(s)I1(s)R11I2(s)I1(s)R1C1s (2.5分) I(s)I(s)I(s)121U(s)I(s)RI(s)02C2sR1R2C1C2s2R1C1R2C2s1 (2.5分) G(s)2R1R2C1C2sR1C2R2C2R1C1s143.解:

1aj(1)G(jω)=该系统为Ⅱ型系统

(j)2 ω=0+时，∠G（jω）=－180 (1

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分)

当a0,时，∠G（jω）=－90 (1分) 当a0,时，∠G（jω）=－270 (1分) 两种情况下的奈奎斯特曲线如下图所示；

3分)

由奈氏图判定：a>0时系统稳定；a<0时系统不稳定 (2分)

2)系统的闭环特征多项式为D（s）=s2+as+1，D(s)为二阶，a>0为D（s）稳定

的

充

要

条

件

，

与

奈

氏

判

据

结

论

一

致 (2分) 44.解:

(1)三条根轨迹分支的起点分别为s1=0,s2=-2,s3=-4；终点为无穷远处。 (1分)

(2)实轴上的0至-2和-4至-∞间的线段是根轨迹。 (1分)

(3)渐近线的倾角分别为±60°，180°。 精品文档

(

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(1分) 渐(1分)

(4)分离点:根据公式

dK=0, 得:s1=-0.85，s2=-3.15因为分离点必须位于0和ds近线与实轴的交点为σa=

243 =-2

-2之间可见s2不是实际的分离点，s1=-0.85才是实际分离点。 (1分)

(5)根轨迹与虚轴的交点:ω1=0, K=0; ω(1分)

根据以上结果绘制的根轨迹如右图所示。

2,3=

±2

2, K=48

(2分)

所要求系统稳定的K值范围是:0(2分)

自动控制原理试题7答案及评分参考

一、单项选择题(每小题 1 分，共 20 分)

1 .C 2 .C 3 .A 4 .D 5 .D 6 .A 7 .B 8 .A 9 .D 10.A 11.B 12.C 13.C 14.A 15.D 16.B 17.A 18.C 19.A 20.A

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二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.传递函数22.偏差23.开环幅频特性24.225.s=jω26.动刚度27.正穿越28.1/K 29.开环传递函数30.远

五、计算题(第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分) 41.解：

G(s)G1G2G3G4

1G2H1(1G1)G2G3H2 (5分)

42.解:

1u(t)u(t)i2(t)dt0iC11i2(t)dti2(t)R2i1(t)R1C11i1(t)i2(t)dtu0(t)i2(t)R2C21U(s)U(s)I2(s)0iCs11 I2(s)I2(s)R2I1(s)R1C1s1U0(s)I2(s)R2I1(s)I2(s)C2s (2.5分)

R1R2C1C2s2R1R2C1s1 (2.5分) G(s)2R1R2C1C2sR1C2R2C1R1C1s143.解:

1)系统的开环传递函数为：G(s)s1 (2分)

s2(sKf1)系统的特征方程为：D(s)s3s2(Kf1)s10 (2分)

Kf0 (2分) 由劳斯稳定性判据(略)得：

2)Kalims2G(s)lims2s0s0s11 (2分) s2(sKf1)Kf13)ess1Kf1 Ka由上式可知：只要Kf>0，系统的稳态误差ess就增大，说明利用局部负反馈

改善系统稳定性是以牺牲系统的稳态精度为代价的。 (2分) 44.解:

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1)绘制系统根轨迹图

已知系统开环传递函数为：G(s)K

s(s1)(0.5s1)K*将其变换成由零、极点表达的形式：G(s) (1分)

s(s1)(s2)(其中，根轨迹增益K*=2K，K为系统的开环增益，根据上式可绘制根轨迹图) (1) 根轨迹的起点、终点及分支数：

三条根轨迹分支的起点分别为s1=0，s2=-1，s3=-2；终点为无穷远处。 (1分)

(2) 实轴上的根轨迹：

实轴上的0至-1和-2至-∞间的线段是根轨迹。 (1分) (3) 渐近线:

渐近线的倾角分别为±60°，180°。渐近线与实轴的交点为σa=15 =-1

3(2分) (4) 分离点: 根据公式

dK0，得：s1=-0.42，s2=-1.58，因为分离点必须位于0和-1ds之间，可见s2不是实际的分离点，s1=-0.42才是实际分离点。 (1分)

(5) 根轨迹与虚轴的交点： ω1=0, K*=0; ω2,3=±1.414, K*=6

根据以上结果绘制的根轨迹如下图所示。 (2分)

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2 1 -0.42 0 j1.414 k*=6  -j1.414 精品文档

2)由根轨迹法可知系统的稳定范围是:0自动控制原理试题8答案及评分参考

一、单项选择题(每小题 1 分，共 20 分)

1 .B 2 .C 3 .C 4 .D 5 .A 6 .C 7 .C 8 .D 9 .B 10.D

11.A 12.C 13.D 14.C 15.B 16.D 17.C 18.A 19.D 20.A

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

21.稳定性22.稳态值23.输入量(或驱动函数)24.增大阻尼比25.1.25 26.相频特性

27. 0.5 28.积分环节29.变化速率 30.快速性

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五、计算题(第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分) 41.解:

G1G2G3G4G5C(s) (5分) R(s)1G1G2G3G4G2G3H1G3G4H242.解:

u0(t)1ci(t)dtU0s12cIs2sui(t)u0(t)i1(t)R2UisU0sI1sR2 ui(t)u0(t)i12(t)R1ci2(t)dtUisU0sI12sR1I2s1c1si1(t)i2(t)i(t)I1(s)I2(s)I(s)U0(s)(R2C1R1C1)s1U)R2 (i(s1R2C1C2s(R1C1R2C2R2C1)s143.解:

系统有一比例环节：K=10 20log10=20 微分环节：10s1 转折频率1/10=0.1 惯性环节：1s1转折频率为1/T=1 +20 20Log G(jω) 20  0 0.01 0.1 1 10

-20 G(j) 90 45 0  0.01 0.1 1 10

--4590

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(2.5分)

2.5分)

(1分) (1.5分) (1.5分) 精品文档

直接画出叠加后的对数幅频图(3分)

直接画出叠加后的对数相频图(3分)。(若叠加图不对，但是画出了比例环节、微分环节、惯性环节的对数幅频图各给1分，画出微分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5分) 44.解:

(1)0型系统SS1K10.5K1

(2)G(s)B(s)G1G1 k(s)s2 频率特性为GB(j)1j2

幅频特性 G1B(j)2 41GB(j)15 相频特性GB(j)arctan2arctan0.5

系统的稳态输

(2分)

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(2分)

(2分)

(1分)

(1分) (1分)

(1分) 为

1sint305arctan0.5

出

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