自控试题练习题集

第一章习题

1-1日常生活中有许多开环和闭环控制系统，试举几个具体例子，并说明它们的工作原理。

1-2说明负反馈的工作原理及其在自动控制系统中的应用。

自动驾驶器用控制系统将汽车的速度限制在允许范围内。画出方块图说明此反馈系统。

1-3双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。目标是同时控制水温和流量，画出此闭环系统的方块图，你愿意让别人给你开环控制的沐浴器吗？

1-4开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点？

1-5反馈控制系统的动态特性有哪几种类型？生产过程希望的动态过程特性是什么？

1-6对自动控制系统基本的性能要求是什么？最主要的要求是什么？

1-7下图表示一个水位自动控制系统,试说明其作用原理.

1-8下图是恒温箱的温度自动控制系统.要求:

(1) 画出系统的原理方框图;

(2) 当恒温箱的温度发生变化时,试述系统的调解过程;

(3) 指出系统属于哪一类型?

1-9 下图为位置随动系统,输入量为转角r θ,输出量为转角c θ,p R 为圆盘式滑动电位器,s K 为功率放大器SM 为伺服电动机.要求: (1)说明系统由哪几部分组成,各起什么作用？ (2)画出系统原理方框图;

(3)说明当r θ 变化时, c θ的跟随过程.

1-10 位置随动系统如下图所示,回答以下问题 1.说明该系统的以下(1)-(10)各是什么:

(1)被控制对象 (2)被控制量 (3)给定元件 (4)给定量 (5)主反馈元件 (6)主反馈量 (7)误差量 (8)负载 (9)积分元件 (10)执行元件. 2.画出系统作用方框图,表出个环节的输入输出量。 3.判断(在括号内对的上面打"对号")

(1)该系统是(按偏差;按扰动)原则的控制系统; (2)该系统是(有差;无差)系统; (3)该系统是(0型,1型,2型)系统; (4)该系统的输入量是(r

r U Q 、);

(5)该系统的输出量是(c c U Q 、)。

1－11下图为温度自动控制系统,改变a 点位置可以改变恒温温度.试说明该系统的工作原

理和性能,并指出它属何种类型?

1-12如题图（a ）、（b ）所示两水位控制系统，要求

? 画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）； ? 分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。

第二章习题

2-1 试求下图所示有源网络的传递函数。

2-2 试用信号流图求出下图所示四端网络的传递函数)

()()(12s U s U s G

.

2-3 有下图 (a),(b)所示两个系统试回答：

（１）图（a ）是什么物理量的随动系统？ （２）图(b)是什么物理量的随动系统？ （３）图(a),(b)为什么要加发电机g ？ （４）图(a)是几型系统？ （５）图(b)是几型系统？ （６）图中N 起什么作业？

图中：M －电动机； a R －电枢电阻；a L 电枢电感；A －功率放大器； N －齿轮箱；

J－负载； g-发电机

2-4一个以电位器作误差检测器的．代带有输出减速器的交流位置随动系统原理图如图所示。参阅下图，试画出一以自整角作误差检测器的，带有以发电机作

速度反馈及带有输出减速器的直流位置随动系统原理图。

2-5对下图所示的电桥，以图中的

V为输入变量，0i为输出变量。

i

（１）画出方块图。（２）画出信号流图。（３）求出传递函数

2-6 已知一系统由如下方程组组成，试绘制系统框图，求出闭环传递函数。

2-7 试写出函数f(t)[当t<0,f(t)=0]的拉普拉斯变换F(s)的定义式及其反演公

式。用任一方法计算下列F(s)的像原函数。 (a))

1(1)(-=

s s s F ; (b) 6

33)(2++=

s s s F ; (c) 1

)(-=

-s e s F s

2-8下图所示随动系统在开关K 闭合前处于平衡状态。t=0时开关K 闭合。求开关K 闭合后系统以误差信号e(t)为输出的微分方程式及此方程式的初始条件。

2-9 已知某元件单位阶跃响应函数如下图，试确定其传递函数。

2-10 设系统方框图如下：简化方框图，使)()()()()(2121111s X s H S X s H s C +=

)()()()()(2221212s X s H S X s H s C +=

)(),(),(),(22211211s H s H s H s H 。并问)(12s H 及)(21s H 在什么条件下，可以为零？

2-11 请化简下图所示方块图，求出其由u(t)到y(t)的传递函数。

2-12

利用梅森增益公式求下系统的传递函数

)

()(s R s C ,

)

()(s F s C 。

2-13求下图所示系统的传递函数)

()(s R s C 。

2-14 下图所示系统原来处于静止状态，在时刻t=0从处剪断联线，求x(t)。给定 M=2Kg,W=100N(牛顿）；K=82n/m,B=20n.s/m,滑轮及滚动处皆无磨擦。

第三章习题

3-1设系统特征方程为

02223=+++s s s

试问该系统是否渐近稳定?

3-2

已知系统特征方程式如下,试分别用劳斯判据和古尔维茨判据确定系统的稳定性.

(1) 010092023=+++s s s (2) 020092023=+++s s s (3) 025103234=++++s s s s

3-3

设单位反馈系统的开环传递函数分别为

(1))

5()1()1()(+-+=

?

s s s s K s G

(2))

5()1()(+-=

?

s s s K

s G

试确定使闭环系统稳定的开环增益K 的数值范围(注意,?

≠K

K ).

3-4已知系统特征方程如下,试求系统在s 右平面的根数及虚根值.

(1) 04832241232345=+++++s s s s s (2) 012362345=+++++s s s s s (3) 0202323=+++s s s

(4) 0120122120105252345=+++++s s s s s (5) 0108744423456=+--+-+s s s s s s (6) 02535201232345=+++++s s s s s

3-5 单位反馈系统的开环传递函数为

)

15.0()1()15.0()

(2

++++=

s s s s s K s G

试确定系统稳定时的K 值范围.

3-6设单位反馈系统的开环传递函数为

)

95()()(2

++=

-s s s e

K s H s G t

试用劳斯判据确定系统稳定时K 的上界(提示：对于低频s

e

t

-≈-1)。

3-7试确定如下图所示系统的稳定性.

3-8 设系统特征方程如下,试用古尔维茨判据确定使系统稳定的K 的取值范围.

(1) 0

4)2(323=++++s K

Ks s

(2) 0

361342

34

=++++K s Ks

s s

(3) 0

15105202

34

=++++s s Ks s

3-9已知单位反馈控制系统的开环传递函数如下,试分别求出当输入信号为

1(t),t 和2t 时,系统的稳态误差ssa

ssv ssp e e e ,,.

(1) )

15.0()11.0(10

)(++=s s s G

(2) )

22()4()

1(7)(2

++++=s s

s s s s G

(3) )

11.0()15.0(8)(2

++=

s s

s s G

3-10设单位反馈系统的开环传递函数

)

11.0(100)(+=

s s s G

试求当输入信号221)(t t t r ++=时，系统的稳态误差.

3-11设单位反馈系统的开环传递函数为

Ts

s G 1)(=

试用动态误差系数法求出当输入信号分别为2

21)(t

t r =和t t r ωsin )(=时,控制系统

的稳态误差.

3-12设舰船消摆系统如下图所示,其中扰动n(t)为海涛力矩产生, 且所有参数

中除1K 外均为已知值,如果)(110)(t t n ?= 试求确保稳态误差值

1

.0≤ssa e 的1K 值

（e(t)在输入端定义）。

3-13

控制系统方块图如图所示：

（1）当a =0时，求系统的阻尼比ξ，无阻尼自振频率n ω和单位斜坡函数输入时的稳态误差； （2）当ξ=0.7时，试确定系统中的a 值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差。

3-14 已知系统的结构图如图三所示：

图三

a) 当0=f

K

、10=a K 时，试确定系统的阻尼比ξ、固有频率n ω和单位斜坡输

入时系统的稳态误差。

b) 若使6.0=ξ，单位斜坡输入下系统的稳态误差2.0=ss e ，试确定系统中f K 的值，此时放大系数a K 应为何值。

3-15 下图为宇宙飞船控制系统的简化结构图.已知控制器的时间常数T=3s,

力矩与惯量比

2

2

192s

rad

J K =,试求系统的阻尼比及各项动态性能指标。

3-16设电子心率起搏器系统如下图所示,其中模仿心脏的传递函数相当于一纯

积分器.要求:

(1)若5.0=ξ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?瞬时最大心速多大?

3-17已知二阶系统单位阶跃响应为

)1.536.1sin(5.1210)(2.1

+-=-t e t h t

试求系统的闭环传递函数,超调量%σ,峰值时间p t 和调解时间s t 。

3-18设系统的微分方程式如下: (1) )(2)(2.0t r t c =?

(2) )()()(24.0)(04.0t r t c t c t c =++?

?

?

试求系统的单位脉冲响应k(t)和单位阶跃响应h(t)。

3-19 设单位反馈系统的开环传递函数如下:

2

12)(s

s s G +=

试求系统的单位脉冲响应k(t)和单位阶跃响应h(t).

3-20 已知各系统脉冲响应如下,试求其传递函数 (1) t e t k 25.10125.0)(-= (2) t

K

t k ωω

sin )(=

(3) )454sin(105)( ++=t t t k

(4) )(02.0)(2.05.0t t e e t k ---=

(5) )1(1.0)(8t e t k --=

(6) t t k 01.0)(=

3-21设单位反馈系统的开环传递函数如下:

)

6.0(14.0)(++=

s s s s G

试求系统在单位阶跃输入下的动态性能指标r t ,p t ,s t ,σ%.

3-22 设单位反馈系统的开环传递函数如下:

)

12.0()14.0()(++=

s s K

s G

当K 分别取为1、3、7时,试列表比较系统的自然频率、阻尼比、上升时间、峰值时间、调节时间、超调量和单位阶跃输入下的稳态误差,并指出K 值变化对系统产生的影响.

3-23 试分别求出下图所示(a)、(b)、(c)各系统的n ω、ξ值和单位阶跃响应表

达式,并比较其动态性能r t 、p t 、s t 、σ%.

3-24 设控制系统如图所示.要求:

(1)计算测速校正)

1.0,0(21

==ττ时,系统的σ%、s t 、ssv e (速度误差);

(2)计算比例-微分校正)0,1.0(21==ττ时,系统的σ

%、s t 、ssv e (速度误差);

3-25 设单位反馈系统的开环传递函数为

)

2(4)(+=

s s s G

试写出该系统的单位阶跃响应和单位斜坡响应表达式.

3-26 设单位反馈系统的开环传递函数为

)

1(1)(+=

s s s G

试确定系统在单位阶跃输入作用下的动态性能指标.

3-27 位负反馈系统的开环传递函数为

)

10020()(2

++=

s s s K s G a

ξ

a) 试确定使系统稳定的开环增益K 、阻尼比ξ的范围。若2=ξ，并保证系统的极点

全部位于1-=s 的左侧，试确定此时的开环增益K 的范围。

3-28 已知系统如图所示。试分析参数τ应取何值时，系统方能稳定？

3-29 设单位反馈系统的开环传递函数为 G k (s)=K/ s (1+0.33s) (1+0.167s)

要求闭环特征根实部均小于-1，求K 值的取值范围。

3-30 设单位反馈系统的开环传递函数分别为 ①G k (s)=K(s+1)/ s (s-1) (s+5)

②G k (s)=K/ s (s-1) (s+5) 试确定分别使闭环系统稳定的开环增益的取值范围。

第四章习题

4-1 设某负反馈控制系统的开环传递函数为

)

22()(2

++=

s s s k s G

试绘制参量k 由0变至∞时的根轨迹图，并求开环增益临界值。

4-2 系统开环传递函数为

)

5.0()2()(++=

?

s s s K s G

试用相角条件检查下述各点是否是闭环极点. )35(,)04(,)03.0(,)03.0(,)21(j j j j j +-+-++-+-

4-3 设某系统的特征方程为23)(2

3

4

+--+=s s s s s D ，试求该系统的特征根

4-4 系统开环传递函数为

)

4()2()1()()(+++=

?

s s s K

s H s G

试证明3

11

j s +-=点在根轨迹上,并作出相应的?K 和系统开环增益K.

4-4

设单位反馈控制系统的开环传递函数为

)

12()13()(++=s s s K s G

试用解析法绘出开环增益K 从零增加到无穷时的闭环根轨迹图.

4-5 环传递函数为

1

)1()(2+++=

?

s s

s K s G

试用解析法证明?K 从零变化到无穷大时,根轨迹的复数部为圆弧.

4-6

反馈系统开环传递函数如下,试确定分离点坐标.

(1) )

15.0)(12.0()()(++=

s s s K

s H s G

(2) )

12()1()()(++=s s s K s H s G

(3) )

3)(2()5()()(+++=

?

s s s s K s H s G

(4) )

4()()(3

+=

?

s s K

s H s G Unknown

4-7反馈系统开环传递函数如下,试计算起始角和终止角. (1) )

21)(21()2()()(j s j s s K s H s G -++++=

?

(2) )

1010)(1010()

20()()(j s j s s s K s H s G -++++=

?

(3) )

4)(5()

22()()(2

2

+++++=

?

s s s s s K s H s G

4-8已知系统开环传递函数为 )

2)(1()1()()(+++=

s s as K s H s G

9

102

≤

,试证明K 从0变化到无穷时,系统根轨迹的复数部分是圆, 并确定圆心

和半径.

4-9设单位反馈系统的开环传递函数为 )

22()3()2()(2++++=

?

s s

s s K s G

试绘制?K 从+∞→-∞时系统的闭环根轨迹图,并确定无超调时?K 的范围.

4-10已知单位反馈系统的开环传递函数为 )

1()()(++=?

s s a s K s G

试绘制1>a ,?K 从+∞

→0时系统的闭环根轨迹.

4-11

已知系统开环传递函数为

)

3()4()2()

1()()(+-++-+-=s s s s K s H s G

试概略绘制K 从+∞

→

0时,系统的闭环根轨迹图.

4-12

系统如图所示,试概略绘制K 从+∞

→0时系统的闭环根轨迹图，并确定该条件稳定系

统稳定时K 值的范围.（T ＝1）

4-13

已知系统开环传递函数为

)

14.1()6()4()

42()()(2

2

++++++=

?

s s s s s s s

K s H s G

试概略绘制系统的根轨迹图,并由此确定系统稳定时?K 的范围.

4-14

系统开环传递函数为

)

0()

54)(102()()(2

2

>++++=

?

?

K

s s

s s

K

s H s G

在没有确定反馈极性时,将系统构成闭环,且都能稳定运行,试确定此时?K 所处的范围.

4-15

已知控制系统

10

,1)(,2)

6()(22

≥=++++=

b s H b

s s

b s s K s G

试证明该系统的闭环根轨迹是以原点为圆心,以b 为半径的圆弧. 若根轨迹的起始角为

4

.198±试确定参数b 的值.

4-16

设系统开环传递函数如下,试绘出参数b 从零变化到无穷时的根轨迹图.

(1) )

()4(20)(b s s s G ++=

(2) )

10()(30)(++=s s b s s G

(3) )

10010(100

)(b s s s G ++=

4-17

试概略绘制K 从+∞

→

0时,下列多项式的根轨迹.

(1)023223=++++K Ks s s s

(2) 010)2(323=++++K s K s s

4-18

试利用根轨迹法确定下列多项式的根.

(1)04.42.61.223=+++s s s (2)012442345=+++++s s s s s

4-19

设系统的特征方程为

023=+++K Ks as s

当a 取不同值和K 从+∞→0时,分别确定使根轨迹具有一个,两个和没有实数分离点的a 值范围,并作出根轨迹.

*4-20

设系统开环传递函数为

1

)

1()

11()()(2

2

3

-+++-=

a s s

s s a s H s G

试绘制a 从+∞

→

0时系统的概略根轨迹.

*4-21

已知多项式

)3(33)(234+++++=s K s s s s s A

其中K 为实数,若要求A(s)=0的根都为复根,试确定K 的变化范围.

4-22

设控制系统开环传递函数为

)

4()2()1()()(2

+++=?

s s s s K s H s G

试分别绘制正反馈系统和负反馈系统的根轨迹图,并分析其稳定情况.

*4-23

已知系统传递函数为

)

22()1())(1()()(2

+++++=?

s s

s s s s K s H s G τ

为使根轨迹与虚轴无交点,试从渐近线出发确定参数τ的值.

4-24

已知系统开环传递函数如下

)

10()1()(++=

?

s s s K

s G

若已知主导极点的实部为-0.2，试确定对应的?K 值。

*4-25

设系统开环传递函数为

)

26001000()25()()(2

+++=?

s s

s s K

s H s G

试由根轨迹法确定ζ=0.5时的闭环主导极点和对应的?K 值.

4-26

试从

)]()([=s H s G ds

d 出发,证明延迟系统根轨迹分离点方程为

∑

-=∑

-==n

i i

m

i i

p d z d 1

1

11

*4-27

已知延迟系统的开环传递函数为

1

)()(+=-?

s e

K s H s G t

试概略绘制其闭环根轨迹图.

4-28

已知系统的开环传递函数为

)

4()3()2()1()(++++=?

s s s s K

s G

若0=s 为系统闭环根轨迹上的一点,试绘制系统闭环根轨迹.

第五章

5-1若系统闭环传递函数为

Φ(s)=

3

1+s

试求系统在r(t)=sint-2cos(3t)作用下的稳态输出C ss (t)

5-2试证明下述系统的幅相曲线为半圆 (1) 惯性环节1

1)(+=Ts s G

(2) 1

)(+=Ts Ks s G

5-3已知系统

,

试确定闭环系统临界稳定时的值。

5-4求下列系统的穿越频率r ω: (1) )

0,,()

1()1()(2121>++=T T K s T s T s K

s G

(2) )

0,,,()

1()1()1()(321321>+++=

T T T K s T s T s T s K

s G

5-5概略绘制下列传递函数的幅相曲线: (1))

14.616(1

)(2

++=

s s

s s G

(2) )

0,()

1)(1()(2

13

21>++=τ

τττs

s s K s G

(3) )0()

1()(>-=T Ts s K s G

(4) 2

)1()(s

s K s G +=

5-6某系统，其结构图和开环幅相曲线如下图（a ）,(b)所示，图中

试判断系统稳定性，并决定闭环特征方程正实部根的个数。

自动控制原理模拟题及答案

学习中心 姓 名 学 号 电子科技大学网络与继续教育学院 《自动控制原理》模拟试题一 一、简答题（共25分） 1、简述闭环系统的特点，并绘制闭环系统的结构框图。( 8分) 2、简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。( 10分) 3、串联校正的特点及其分类？( 7分) 二、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为) 42()(2++= s s s K s G K ，试确定使系统产生持续振荡的K 值，并求振荡频率ω。( 15分) 三、设某系统的结构及其单位阶跃响应如图所示。试确定系统参数,1K 2K 和a 。( 15分) 四、某最小相角系统的开环对数幅频特性如图示。要求（20分） 1）写出系统开环传递函数； 2）利用相角裕度判断系统的稳定性； 3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。 五、设单位反馈系统的开环传递函数为 ) 1()(+=s s K s G

试设计一串联超前校正装置，使系统满足如下指标：（25分） （1）在单位斜坡输入下的稳态误差151 ss e ； （2）截止频率ωc ≥7.5(rad/s)； （3）相角裕度γ≥45°。 模拟试题一参考答案： 一、简答题 1、简述闭环系统的特点，并绘制闭环系统的结构框图。 解： 闭环系统的结构框图如图： 闭环系统的特点： 闭环控制系统的最大特点是检测偏差、 纠正偏差。 1) 由于增加了反馈通道, 系统的控制精度得到了提高。 2) 由于存在系统的反馈, 可以较好地抑制系统各环节中可能存在的扰动和由于器件的老化而引起的结构和参数的不确定性。 3) 反馈环节的存在可以较好地改善系统的动态性能。 2、简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 解：

自动化仪表试题题库

自动化仪表试题 一、填空题 1、按误差数值表示的方法，误差可分为（）（）（）误差。 2、弹性式压力计是根据弹性零件的（）与所受压力成比例的原理来工作的。当作用于弹性元件上的被测压力越大时，则弹性元件的（）越大。 3、电容式压力器可分为（）、（）、（）三种形式。 4、流量有（）和（）两种表示方法，其间关系为（）。 5、当充满管道的液体通过节流装置时流速将在（）处发生（），从而使（）增加，而（）降低。 6、管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前后必须留有适当长度（）。 7、热电偶产生热电势的条件是（）、（）。 8、对热阻与桥路的连接要优先采用（）接法，这样可以在很大程度上减小连接导线（）变化带来的工作误差。 9、液体的密度与（）和（）有关系，其中气体的密度随（）的升高而减小，随（）的增大而增大，液体的密度则主要随（）的升高而减小，而与（）的变化关系不大。 10、一般简单的调节系统有（）单元、（）单元、（）单元、（）单元、（）单元。 11、在分辨铂铑热电偶的正负极时，是根据偶丝的软硬程度来判断的，较硬的偶丝为（）极。 12、温度越高，铂、镍、铜等测温材料的电阻越（），在热电阻温度计中，R0表示（）时的电阻值，R100表示（）时的电阻值。 二、选择题 1、工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 A、动压 B、全压C静压D绝压 2、在管道上安装孔板时，如果将方向装反将会造成（）。 A差压计倒指示B差压计指示变小C差压计指示变大D对差压计指示无影响 3、用分度号为K的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度，但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表指示为（）。 A偏大B偏小C不变D可能大也可能小 4、用电子电位差计测热电偶温度，如果热端温度升高20℃，室温冷端下降20℃则仪表的指示（） A升高20℃B下降20℃C不变 5、现有一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0－10000℃，在正常情况下进行校验，最大绝对误差为60℃，求该仪表的最大引用误差为（）。 A、0.6% B、0.6 C、±0.5% 6、现有两台压力变送器第一台为1级0－600KPa，第二台为1级250－500KPa，

化工仪表及自动化考试试题汇总及答案

《化工仪表与自动化》课程测试试题一 一、填空题（36分） 1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差 ____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。 5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__干扰通 道的放大倍数（增益）。 6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。 7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_开放器___补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号围是0~10mA。 二、综合题（54分）

1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。 答： 在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。 2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？ 答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。 ②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶 ③ 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 计算法：E AB（t，0）＝E AB（t，t0）＋E AB（t0，0） 仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0 补偿电桥法：用电桥产生E AB（t0，0）与E AB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。

自动控制原理题目含答案

《自动控制原理》复习参考资料 一、基本知识1 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。 2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。 3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。 4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。 5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 6、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 7、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 1(s)+G 2 (s)，以串联方式连接，其等效传递函数为G 1 (s)*G 2 (s)。 8、系统前向通道传递函数为G（s），其正反馈的传递函数为H（s），则其闭环传递函数为G（s）/(1- G（s）H（s）)。 9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G（s），则闭环传递函数为G（s）

/(1+ G（s）)。 10、典型二阶系统中，ξ=时，称该系统处于二阶工程最佳状态，此时超调量为%。 11、应用劳斯判据判断系统稳定性，劳斯表中第一列数据全部为正数，则系统稳定。 12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负，即都分布在S平面的左平面。 13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号，恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。 14、对于有稳态误差的系统，在前向通道中串联比例积分环节，系统误差将变为零。 15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。 16、对于一个有稳态误差的系统，增大系统增益则稳态误差将减小。 17、对于典型二阶系统，惯性时间常数T愈大则系统的快速性愈差。 越小，即快速性18、应用频域分析法，穿越频率越大，则对应时域指标t s 越好 19最小相位系统是指S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。

自控仪表试题与答案

自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度（直管段） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球 面，造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 （叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部 位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波 液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。

自动控制原理期末考试题

《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来（ C ）。 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 3．关于传递函数，错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统； B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C.传递函数一般是为复变量s 的真分式； D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4．一阶系统的阶跃响应（ C ）。 A ．当时间常数较大时有超调 B ．有超调 C ．无超调 D ．当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ A ） A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分） 1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ，反馈通路的传递函数为()H s ，则系统 的开环传递函数为()()G s H s ，系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++，其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题（本题10分） 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？

自动控制原理期末考试试卷含答案

2015年自动控制原理期末考试卷与答案 一、填空题（每空 1 分，共20分） 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、快速性和 准确性 。 2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。 3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。%σ是超调量 。 8、设系统的开环传递函数为12(1)(1) K s T s T s ++频特性为 01112()90()() tg T tg T ?ωωω--=---。 9、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。 10、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 105 0.20.5s s s s + ++。 11、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 开环控制系统；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 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统。 12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 13、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 稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 14、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值越频率c ω对应时域性能指标 调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的快速性 二、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。

自动控制原理试题库(含答案)

一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 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G1(s)+G2(s)（用G 1(s)与G 2(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 ω 阻尼比=ξ ，0.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、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 105 0.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的 开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1 ()[()()]p u t K e t e t dt T =+ ?， 其相应的传递函数为 1 [1] p K Ts + ，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性 能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、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，称为开环控制系统；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，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、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，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉

自动控制原理试题及答案

自动控制原理 一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, 1s t ?= 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2o ，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分, 共2个小题，每题10分） L ()/ -20 5c

自动控制原理试题及答案 (5)

课程教学 大纲编号： 100102 课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102021 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟 一．（10分）是非题： 1． 闭环控制系统是自动控制系统，开环控制系统不是自动控制系统（ ）。 2．闭环控制系统的稳定性，与构成他的开环传递函数无关（ ），与闭环传递函数有关（ ）；以及与输入信号有关（ ）。 3．控制系统的稳态误差与系统的阶数有关（ ）；与系统的类型有关；（ ） 与系统的输入信号有关；（ ），以及与系统的放大倍数有关。（ ） 4．前向通道传递函数为)k (s k 02>的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号 （ ）。 5．最小相位系统是稳定的控制系统（ ）。 二．（10分）填空题 图示系统的开环放大倍数为 ，静态位置误差为 ，静态速度误差为 ，误差传递函数) s (R )s (E 为 ，当输入信号4=)t (r 时，系统的稳态误差ss e 。 三．（10分）填空题 在频率校正法中，串联超前校正是利用串联矫正装置在系统的 频区产生相角 ，以提高系统的 ，且使幅值穿越频率c ω ，从而系统的响应速度 。串联滞后校正是利用校正装

在 频区产生的特性，以使c ω ，达到提高 的目的，校正后的系统响应速度 。 四．（10分）计算作图题 化简如图所示的结构图，并求闭环传递函数) s (R )s (C 。 五．（10分） 一个开环传递函数为 ) s (s k )s (G 1+= τ的单位负反馈系统，其单位阶跃响应曲线如图所示，试确定参数k 及τ。 六．（8分） 设单位负反馈系统的开环传递函数为) s .(s )s (G 110100+= ，试计算系统的响应控制信号t sin )t (r 5=时的稳态误差。 七．（10分） 设某系统的开环传递函数为)Ts (s k )s (H )s (G 1+=，现希望系统特征方程的所有根都 在a s -=这条线的左边区域内，试确定满足此要求k 的值和T 值的范围)a (0>。

自动控制原理试题及答案

自动控制原理 一、简答题：（合计20分,共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分,共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin 3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分,共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2 ，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕 量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分,共2个小题，每题10分） (rad/s)

化工仪表自动化考试题汇总答案

《化工仪表与自动化》课程测试试题 一、填空题（36分） 1、过程控制系统是由_控制器_、_执行器_、—测量变送—和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有—压力_、―流量—、—温度_、__ 液位_等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过—物料_和_能量_物料平衡关系，用—机理建模—的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是：干扰通道的时间常数 愈大，对被控变量的影响—越小______ ；干扰通道容量滞后愈多,则调节质量—越 差____ ；干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差 _。 5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于—干扰通道 的放大倍数（增益）。 6?某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数才能使稳定性不变。 7 ?描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。 8?串级调节系统，一般情况下主回路选择___PID 或PI调节规律调节 器,副回路选用__P _调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_开放器—补偿。 9.仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa;电儿型标 准信号范围是4~20mA ;电川型标准信号范围是0~10mA 二、综合题（54分） 1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统 中如何选择执行器类型？举例说明 在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时, 要保证设备

自动化仪表工程施工及验收规范--试题答案

试题：《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 姓名________ 分数________ 一、填空题 1.仪表工程施工前，应对施工人员进行（技术）交底。 2.仪表设备及材料在安装前的保管期限，不应超过（一）年。 3.在高压、合金钢、有色金属设备和管道上开孔时，应采用（机械加工）的方法。 4.在管道的拐弯处安装温度取源部件时，温度取源部件宜（逆）着物料流向。 5.压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，压力取源部件应安装在温度取源部 件的（上游侧）。 6.当检测温度高于（60）℃的液体、蒸汽和可凝性气体的压力时，就地安装的压力表 的取源部件应带有环型或U型冷凝弯。 7.在节流件的下游安装温度计时，温度计与节流件间的直管距离不应小于（5）倍管 道直径。 8.物位取源部件的安装位置，应选在（物位）变化灵敏，且不使检测元件受到物料冲 击的地方。 9.安装浮球式液位仪表的法兰短管必须保证（浮球）能在全量程范围内自由活动。 10.直接安装在管道上的仪表，宜在管道吹扫后压力试验（前）安装，当必须与管道 同时安装时，在管道吹扫前应将（仪表）拆下。 11.就地仪表的安装高度当设计文件未具体明确时，应为：仪表的中心距操作地面的 高度宜为（1.2~1.5）米。 12.仪表上接线盒的引入口应朝（下），施工过程中应及时封闭接线盒盖及引入口。13.仪表盘、柜、操作台的型钢底座的水平度允许偏差为（1）mm/m,当型钢底座长度大于5m时，全长允许偏差为（5 ）mm。 14.单独安装的仪表盘、柜、操作台垂直度允许偏差为（1.5 ）mm/m。 15.成排安装的仪表盘、柜、操作台相邻两盘、柜、台之间的连接处超过5处时，正面的平面度允许偏差为（5 ）mm。 16.仪表盘、柜、箱在搬运和安装过程中，应防止变形和表面油漆损伤。安装及加工中严禁使用（气焊）方法。 17.节流件必须在管道吹洗（后）安装。 18.转子流量计安装时，被测流体流向必须自（下）而（上），上游直管段长度不宜小于（2）倍管子直径。 19.在检测回路中，孔板一般应装在调节阀（前）。 20.节流件的安装方式,必须使流体从节流件的（上游端面）流向节流件的（下游侧面）。 21.用差压计或差压变送器测量液位时，仪表安装高度不应高于（下）部取压口。 22.可燃气体检测器和有毒气体检测器的安装位置应根据所检测气体的（密度）确定。 23.就地仪表供电箱的箱体中心距操作地面的高度宜为（1.2~1.5）m。 24.在测试仪表信号电缆时，其绝缘电阻应大于（5）MΩ。 25.仪表电缆（线）敷设的环境温度一般不超过（65）℃，当超过时，应采取隔热措施。 26.测量电缆电线的绝缘电阻时，必须将已连接上的仪表及部件（断开）。 27.安装支架时，在混凝土上宜采用（膨胀螺栓）固定。 28.电缆槽的开孔，应采用（机械加工）的方法。 29.单根保护管的直角弯不宜超过（2）个。

自动控制原理试题库(含参考答案)

一、填空题（每空1分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 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G1(s)+G2(s)（用G1(s)与G2(s)表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， ω， 则无阻尼自然频率= n 7 其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、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，称为开环控制系统；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，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、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，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。

5、设系统的开环传递函数为2(1)(1) K s s Ts τ++ arctan 180arctan T τωω--。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性和快速性，其中最基本的要求是稳定性。 2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为()G s 。 3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理 论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。 4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用劳思判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。

(完整版)自动控制原理试题及答案

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. ω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2) (5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数5 2 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ B ） A.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（ B ） 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 9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T 1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ A ） A.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ） 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()0516178234=++++=s s s s s D ，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：()) 5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。 A.10 B.20 C.30 D.40 13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数 有（ C ） A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为()s s s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ C ） A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05

自动控制原理习题及答案

第一章 习题答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 解 （1）负反馈连接方式为：d a ?，c b ?； （2）系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定 电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压r u （表征炉温的希望值）。系统方框图见图解1-3。

自控仪表试题2

试题集 一．填空： 1．热电偶产生热电势的条件是（两热电极材料相异）、（两接点温度相异）。2．1千克力=（9.8）牛顿 1MPa=（1000000）Pa 3．单位时间内流过的流体以体积表示的称为（体积流量），用（Q）表示。4．玻璃液位计是根据（连通器）原理工作的。 5．浮筒式液位计测量液位是基于（阿基米德）原理。 6．浮球式液位计是根据（恒浮力）原理。 7．在测量过程中，由仪表读得的被测值与真实值之间存在一定的差距称为（测量误差）。 8．在物理学中，流体的液位用（L）表示。 9．仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析） 10. 反馈分为（正）反馈和（负）反馈。 11. 管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管 壁）处的流速等于零。 12. 1mmH2O是温度为（4）℃纯水1毫米水柱所产生的压力。 13. 在自控系统中，仪表位号首位为F代表（流量），D代表（密度）。 14. 差压式流量计包括（节流装置）、（导压管）、（变送器）三部分。 15. 按误差本身单位不同，误差可分为（绝对）误差、（相对）误差和（引用） 误差。 16. 测量液体压力时，取压点设在管道的（下）半部，在导压管的最高点应装设（集气）器，测量气体压力时，取压点设在管道的（上）半部，在导压管的最低点应装设（气液分离器）器 17. 测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路（串联）。为了使电流表的接入不影响电路的原始状态，电流表本身的（内阻抗）要尽量小。 19. 数字电路中的基本逻辑关系有（与）（或）（非）三种。 20.工业热电阻由（感温元件）、（绝缘管）、（内引线）、（保护套管）、（接线盒）等五部分组成的。 21. 压力表的型号表示中，第一个字母Y表示（压力表），Z表示（真空表），YZ表示（压力真空表），其后数字表示外壳直径，故型号YZ－100指的是（表壳直径为100的压力真空表）。 22. 一个10的电阻上加载220VAC电压，那么流过此电阻上的电流在理论上应该是（22A）。 23. 自动调节系统按调节器具有的调节规律来分，通常有（比例）、（比例积分）、（比例微分）、（比例积分微分）等调节系统。 24. 流体的流量与其压力成（方根）关系。 25. 系统输出的被调量和输入端之间存在着反馈回路的系统为（闭环）系统。

自控原理试题及参考答案7

; .. 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 一.填空题（40分） （1） 控制系统的基本要求是_____________、_____________、_____________。 （2） 脉冲传递函数是___________________________________________________ ________________________________________________________________。 （3） 幅频特性是指 _____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （4） 系统校正是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （5） 幅值裕量是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （6） 香农定理是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （7） 图a 的传递函数为G(s)=________________ 。 （8） 图b 的闭环传递函数为G(s)=________________ 。 （9） 图c 的传递函数为G(s)=________________ 。 （10） s 3+5s 2+8s+6=0此特征方程的根的实部小于-1时系统稳定的k 值范围______。 （11） 图d 的传递函数为K=__________________。 （12） 图e 的ωc =________________ 。 （13） 图f 为相位__________校正。 （14） 图g 中的γ=________K g =______________。 （15） 图h 、i 、j 的稳定性一次为______、______、______。 （16） A(s)=s6=2s 5 +8s 4+12s 3+20s 2+16s+16=0则次系统是否稳定________。 （17） 开环传递G(s)=k(T 1s+1)/s 2(T 2s+1),(T 1>T 2,k 、T 1、T 2为常数)则γmax =______。

自动化仪表试题大全【附答案】

自动化仪表试题大全【附答案】 一、填空 1、数字电路中三种最基本的逻辑关系为（与）、（或）、（非）。 2、自动调节系统主要由（调节器）、（调节阀）、（调节对象）和（变送器）四大部分组成。 3、自动调节系统按调节器具有的调节规律来分，通常有（比例）、（比例积分）、（比例微分）、（比例积分微分）等调节系统。 4、在测量过程中，由仪表读得的被测值与真实值之间存在一定的差距称为（测量误差）。 5、系统输出的被调量和输入端之间存在着反馈回路的系统为（闭环）系统。 6、调节阀所能控制的最大流量Qmax与最小流量Qmin之比，称为调节阀的（可调比），以R表示 7、仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析） 8、锅炉汽包液位一般用（给水流量）、（蒸汽流量）、（汽包液位）组成三冲量液位控制系统。 9、反馈分为（正）反馈和（负）反馈。 10、为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。 11、执行器所要求的信号分为（连续的控制电压、控制电流信号）和（数字量或开关量信号）。 12、执行机构所要求的连续的控制电压、控制电流信号作用于各种（调节阀）、（显示记录仪）、（伺服机构）等。 13、在自控系统中，仪表位号首位为F代表（流量），D代表（密度）。 14、数字电路中的基本逻辑关系有（与）（或）（非）三种。 15、自动调节系统常用的参数整定方法有（经验法）、（衰减曲线法）、（临界比例度法）、（反应曲线法）。 16测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路（串联）。为了使电流表的接入不影响电路的原始状态，电流表本身的（内阻抗）要尽量小 17、屏蔽分为（磁场屏蔽）和（电场屏蔽）两种。 18、控制方式一般分为（手动）和（自动）两大类，如果纠正系统的偏差是由人直接操作，这种回路称为（手动控制系统）；如果系统具有反馈通道组成的闭环回路并能自动纠正偏差，这种系统称为（自动控制系统）。 19、单位时间内流过管道截面的流体数量，称为（流量）；流量分为（瞬时流量）和（累积流量）又可分为（体积流量）和（质量流量）。 20、过程控制计算机软件分为（系统软件）和（应用软件）。 21、按集成块的功能分为（数字集成电路）和（模拟集成电路） 22、在自动化领域中，把被调参数不随时间而变化的（平衡状态）称为系统的静态。 23、动系统中静态是（暂时的）、（相对的）、（有条件的）。 24、为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。 25、可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。 26、数字信号的另一个来源是采用各种数字式仪表测量（温度）、（压力）、（流量）、（速度）等物理量，产生数字或脉冲信号。 27、仪表主要由（传感器）、（变换器）、（显示装置）、（传输通道）四部分，其中（传感器）是仪表的关键环节。 28、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。 29、实际可调比取决于调节阀的（阀芯结构）和（配管状况）。 30、可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。 二、选择题