自动控制原理与系统期末考试

自动控制原理期末复习题一、填空题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．PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，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 性能。

8．在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。

9．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 。

10．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 。

11．传递函数是指在 初始条件下．线性定常控制系统的 与 之比。

12．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 ，相频特性为 。

13．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 ，它们反映了系统动态过程的 。

14．对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： ．快速性和 。

15．控制系统的 称为传递函数。

一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。

16．在经典控制理论中，可采用 ．根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。

《自动控制原理》期末试题一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）【 A 】1．某系统的传递函数为G （s ）=52s +，则该系统的单位脉冲响应函数为 A ．-2t 5e B ． 5t C ．2t5e D ． t50，0≤t ＜5 【 B 】2．若f(t)= 其L[f(t)]=1，t≥5A ．s -s eB.s-5se C ．s 1D.se 5s 1 【 C 】3．已知f （t ）=0.5t+1，其L[f(t)]=A ． 25.0s s + B ． 25.0s C ．ss 1212+ D ．s 21 【 D 】4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为 A ．2552+sB ．162+s s C ． 2-1sD ． 21+s 【 B 】5. 若tte t f 2)(-=，则L[f(t)]=A ．21+s B ． 2)2(1+s C ． 2-1sD ．2)2-(1s 【 C 】6. 二阶欠阻尼系统的上升时间r t 定义为A ．单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B ．单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C ．单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值所需的时间D ．单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间 【 B 】7. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数 A ．1510+s B ．1520+s s C ．)15(210+s s D ．2s 【 D 】8. 二阶系统的极点分别为S1=-0.5，S2=-4，系统增益为5，则其传递函数为A ．)4-)(5.0-(2s sB ．)4)(5.0(2++s sC ．)4)(5.0(5++s sD ．)4)(5.0(10++s s【 A 】9. 开环系统与闭环系统最本质的区别是A ．开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B ．开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C ．开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D ．开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路 【 C 】10. 线性系统与非线性系统的根本区别在于 A ．线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B ．线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入 C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D ．线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少【A 】11. 系统类型λ、开环增益K 对系统稳态误差的影响为 A ．系统型次λ越高，开环增益K 越大，系统稳态误差越小 B ．系统型次λ越低，开环增益K 越大，系统稳态误差越小 C ．系统型次λ越高，开环增益K 越小，系统稳态误差越小D ．系统型次λ越低，开环增益K 越小，系统稳态误差越小 【 C 】12.一阶系统的传递函数为G(s)=1KTs +，则该系统时间响应的快速性 A ．与K 有关B ．与K 和T 有关C ．与T 有关D ．与输入信号大小有关【 C 】13.一闭环系统的开环传递函数为G(s)=8(3)(23)(2)s s s s +++，则该系统为A ．0型系统，开环增益为8B ．I 型系统，开环增益为8C ．I 型系统，开环增益为4D ．0型系统，开环增益为4【 B 】14.瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的 A ．单位脉冲函数 B ．单位阶跃函数 C ．单位正弦函数 D ．单位斜坡函数 【 C 】15.二阶系统的传递函数为G(s)=2221KS S ++，当K 增大时，其 A ．无阻尼自然频率n ω增大，阻尼比ξ增大 B ．无阻尼自然频率n ω增大，阻尼比ξ减小 C ．无阻尼自然频率n ω减小，阻尼比ξ减小 D ．无阻尼自然频率n ω减小，阻尼比ξ增大【 B 】16.所谓最小相位系统是指 A ．系统传递函数的极点均在S 平面左半平面B ．系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左半平面C ．系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面D ．系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左右半平面 【 A 】17.一系统的传递函数为G(s)=102S +，则其截止频率b ω为 A ．2 rad/sB ．0.5 rad/sC ．5 rad/sD ．10 rad/s【 B 】18.一系统的传递函数为G(s)=(1)KS TS +，则其相位角()ϕω可表达为A ．1tg T ω--B ．190o tg T ω---C ．190o tg T ω--D ．1tg T ω-【A 】19.一阶系统的传递函数为G(s)=22S +，当输入r(t)=2sin2t 时，其稳态输出的幅值为A B 2 C ．2 D ．4【 D 】20.延时环节se τ-（τ>0），其相频特性和幅频特性的变化规律为A ．()90oϕω=，()0L ω=dB B ．()ϕωωτ=-，()1L ω= dBC ．()90o ϕω=，()L ωωτ= dBD ．()ϕωωτ=-，()0L ω= dB【 A 】21.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=(1)(2)Ks s s ++，当K 增大时，对系统性能的影响是 A ．稳定性降低 B ．频宽降低 C ．阶跃输入误差增大 D ．阶跃输入误差减小 【 A 】22.一单位反馈系统的开环Bode 图已知，其幅频特性低频段是一条斜率为-20dB/dec 的渐进直线，且延长线与0dB 线交点频率为d ω=5，则当输入为r(t)=0.5t 时，其稳态误差为 A ．0.1 B ．0.2 C ．0 D ．0.5【 D 】23.利用乃奎斯特稳定性判断系统的稳定性时，Z=P- N 的Z 表示意义为A ．开环传递函数零点在S 左半平面的个数B ．开环传递函数零点在S 右半平面的个数C ．闭环传递函数极点在S 右半平面的个数D ．闭环特征方程的根在S 右半平面的个数 【 B 】24.关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是 A ．劳斯—胡尔维茨判据属于代数判据，是用来判断开环系统稳定性的 B ．乃奎斯特判据属于几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的 C ．乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的 D ．以上叙述均不正确【 D 】25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是 A ．截止频率b ω B ．谐振频率r ω与谐振峰值r MC ．频带宽度D ．相位裕量λ与幅值裕量K g 【 A 】26.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=()Ks s K +，则该系统稳定的K 值范围为A ．K>0B ．K>1C ．0<K<10D ．K>-1【 A 】27.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的为A ．开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B ．中频段表征了闭环系统的动态特性C ．高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D 低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求 【 d 】28.以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为 A ．上升时间t r B ．调整时间t s C ．幅值穿越频率c ω D ．相位穿越频率g ω 【 D 】29.当系统采用串联校正时，校正环节为1()21c s G s s +=+，则该校正环节对系统性能的影响为A ．增大开环幅值穿越频率c ωB ．增大稳态误差C ．减小稳态误差D ．稳态误差不变，响应速度降低 【 A 】30.串联校正环节1()1c As G s Bs +=+，关于A 与B 之间关系的正确描述为 A ．若G c (S)为超前校正环节，则A>B>0 B ．若G c (S)为滞后校正环节，则A>B>0 C ．若G c (S)为超前—滞后校正环节，则A ≠B D ．若G c (S)为PID 校正环节，则A=0,B>0 二、填空题（每小题2分，共10分）31.传递函数的定义是对于线性定常系统，在___初始条件为零的条件下，系统输出量的拉变换与_输入量的拉氏变换_之比。

期末复习题概念题一、填空题1、把输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参和控制的系统，称作 闭环控制系统 。

2、传递函数反映系统本身的瞬态特性，和本身参数和结构 有关 ，和输入和初始条件无关 。

3、最大超调量只决定于阻尼比ξ，ξ越小，最大超调量越 小 。

4、已知系统频率特性为151+ωj ，当输入为t t x 2sin )(=时，系统的稳态输出为110)101t tg --。

5、校正装置的传递函数为TsaTss G c ++=11)(，系数a 大于1，则该校正装置为 超前 校正装置。

6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率，那么采样频率s ω满足条件max 2s ωω≥ 时，采样函数)(*t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。

二、 单选题1、闭环控制系统的控制方式为 D 。

A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零，则该系统的开环传递函数可能是 D 。

A.1+Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. )(2a s s K+3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示，其开环右半S 平面极点数P=0，系统型号1v =，则系统 A 。

1-jA.稳定B.不稳定C.临界稳定D. 稳定性不能确定4、串联滞后校正是利用 B ，使得系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。

A ． 校正装置本身的超前相角B ．校正装置本身的高频幅值衰减特性C ．校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减D ．校正装置富裕的稳态性能 5、设离散系统闭环极点为i i i z j σω=+，则 C 。

A ．当0i ω=时，其对应的阶跃响应是单调的；B ．当0i σ<时，其对应的阶跃响应是收敛的；C 221i i σω+<时，其对应的阶跃响应是收敛的；D ．当0i ω=时，其对应的阶跃响应是等幅振荡。

《自动控制原理与系统》期末试卷A一、填空题（每空2分，共30分）1.根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制理论分为 和。

2.对控制系统的基本要求包括 、 、 。

3.系统开环频率特性的几何表示方法： 和 。

4.线性系统稳定的充要条件是 。

5.控制系统的时间响应从时间的顺序上可以划分为 和 两个过程。

6.常见的五种典型环节的传递函数 、 、 、 和 。

二、简答题（每题4分，共8分）1.建立系统微分方程的步骤？2.对数频率稳定判据的内容？三、判断题（每题1分，共10分）1.（ ）系统稳定性不仅取决于系统特征根，而且还取决于系统零点。

2.（ ）计算系统的稳态误差以系统稳定为前提条件。

3.（ ）系统的给定值（参考输入）随时间任意变化的控制系统称为随动控制系统。

4.（ ）线性系统特性是满足齐次性、可加性。

5.（ ）传递函数不仅与系统本身的结构参数有关，而且还与输入的具体形式有关。

6.（ ）对于同一系统（或元件），频率特性与传递函数之间存在着确切的对应关系。

7.（ ）传递函数只适用于线性定常系统——由于拉氏变换是一种线性变换。

8.（ ）若开环传递函数中所有的极点和零点都位于S 平面的左半平面，则这样的系统称为最小相位系统。

9.（ ）“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积，不包含表示反馈极性的正负号。

10.（ ）系统数学模型是描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表达式。

四、计算题（每题12分，共36分）1.试求取如图所示无源电路的传递函数)(s U /)(s U i 。

2.设单位负反馈系统的开环传递函数为)1(1)(s s s G ，试求系统反应单位阶跃函数的过渡过程的上升时间r t ，峰值时间p t ，超调量% 和调节时间s t 。

3.设某系统的特征方程式为0122234s s s s ，试确定系统的稳定性。

若不稳定，试确定在s 右半平面内的闭环极点数。

五、画图题（共16分）.某系统的开环传递函数为)20)(1()2(100)( s s s s s G ，试绘制系统的开环对数频率特性曲线。

4.控制系统如下图所示，已知r(t)=t ，n(t)=1(t)，求系统的稳态误差，并说明要想减小稳态误差应采取什么措施。

（10分）12111k k k e ss +=。

3．（14分）某系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，其中曲线（1）和曲线（2）分别表示校正前和校正后的，试求解：（a ） 确定所用的是何种性质的串联校正，并写出校正装置的传递函数Gc （s ）。

（b ） 确定校正后系统临界稳定时的开环增益值。

（c ） 当开环增益K=1时，求校正后系统的相位裕量Υ和幅值裕量h 。

3、（1）校正前)101.0()1()110()(21+++=s s s s k s G ；校正后)101.0)(11.0()(1++=s s s ks G ；滞后-超前校正网络)110)(11.0()1()(2+++=s s s s G c 。

（2）k=110； （3）3.372.83,1=︒==g C k γω四、（12分）对下图所示的系统，试求：当r(t)= 1(t)和n(t)=1(t)时系统的稳态误差e ss ；4、121111K K K e ss ++=1、（10分）系统方框图如下图所示，若系统单位阶跃响应的超调量%3.16%=σ，在单位斜坡输入时e ss =0.25,试求：（1）ξ，ωn ，K ，T 的值；（2）单位阶跃响应的调节时间t s ，峰值时间t p 。

（3） 1、（1）25.0,4,2,5.0====T k n ωξ； （4）（2）s t s st p s 81.1),4(3==。

三、（15分）已知某控制系统的结构图如下图所示：图中，)(s R 和)(s N 分别是系统的给定输入和扰动输入量，)(s C 是输出量。

求：（1） 确定系统在给定)(1)(t t r =作用下的动态性能指标（超调量%σ和调节时间s t ）； （2） 确定系统在给定信号t t r 2.0)(=和扰动信号)(1)(t t n =共同作用下的稳态误差ss e 。

自控期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自控系统的开环传递函数是G(s)，闭环传递函数是H(s)，则开环增益K的值是：A. G(s)B. H(s)C. K=1/(1+G(s)H(s))D. K=1/G(s)2. 在PID控制器中，P代表的是：A. 比例B. 积分C. 微分D. 优先级3. 以下哪个不是控制系统的稳定性判据：A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 伯德图D. 奈特图4. 控制系统的稳态误差ess与输入信号的类型有关，以下哪种输入信号类型会导致ess不为零：A. 阶跃信号B. 斜坡信号C. 抛物线信号D. 正弦信号5. 系统的时间常数τ与系统的哪个参数有关：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度6. 以下哪个是控制系统的频率特性：A. 传递函数B. 脉冲响应C. 伯德图D. 阶跃响应7. 一个二阶系统的阻尼比ζ=0.5，其特征方程为：A. s^2+2ζωns+ωn^2=0B. s^2+ωns+ωn^2=0C. s^2+2ζωn^2s+ωn^4=0D. s^2+2ζωn^2=08. 以下哪个是控制系统的超调量（overshoot）：A. 稳态误差B. 最大偏差C. 初始偏差D. 瞬态误差9. 系统设计中，为了提高系统的稳定性，通常需要增加：A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度10. 以下哪个不是控制系统的时域性能指标：A. 稳态误差B. 调整时间C. 延迟时间D. 峰值时间答案：1. C2. A3. C4. B5. B6. C7. A8. B9. A10. C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述PID控制器的工作原理及其各部分的作用。

答案：PID控制器是一种常见的反馈控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。

比例部分根据误差的大小成比例地调整控制量，以减小误差；积分部分对误差进行积分，消除稳态误差；微分部分对误差的变化率进行控制，以抑制系统的过冲和振荡。

自动控制原理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（ 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52 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T1=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。

《自动控制原理与系统》模拟试题一．单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1．下列系统中属于开环控制系统的是： 【 D 】A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统2．函数st te t f --=2)(的拉氏变换式为： 【 A 】A.2)5(12+-s s B.2)5(12--s sC.5212--e s sD.2)5(11++s s 3．某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0=ss e ，则： 【 B 】 A.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益4．偏差信号是指： 【 C 】 A.输入信号与希望信号之差 B.输出量的实际值与希望值之差 C.输入信号与主反馈信号之差 D.输出量实际值与主反馈信号之差 5．当∞→ω时比例微分环节的相位是：【 A 】 A. 90 B. 90-C. 45D. 45-6．已知某闭环系统的开环传递函数为)2(2.0)()(2+=s s s H s G ，则当0=ω时，该系统的Nyquist 曲线的相位角=ϕ 【 B 】 A. 0 B. 180-C. 270-D. 135-7．已知某环节的开环传递函数为Ts s G 1)(=，则该环节在Bode 图上，其幅频特性曲线穿越 dB 0线的频率为： 【 C 】 A. 1 B. T C. T 1 D. T 18．函数⎰=tdt t f 221)(的拉氏变换式为：【 B 】 A. 21s B. 31sC. 22sD. 32s 9．两个单位负反馈系统，其前向通道的传递函数分别为s s G 1)(1=和ss G 21)(2=，则其相应的穿越频率1c ω和2c ω满足： 【 C 】 A. 21c c ωω< B. 21c c ωω=C. 21c c ωω>D. 21c c ωω≠10．某放大器的增益为-20dB ，则该放大器的输出信号为输入信号的： 【 C 】 A. 20- B. 10 C. 1.0 D. 01.0 二．填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）11．一阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为 T 。

课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷） 考试时间 100分钟考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。

2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

3、答案请写在答题纸之密封线内和纸卷正面，否则不记分。

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、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0.20.5()105t t g t e e --=+， 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101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 。

8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，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 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 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。

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

3、系统特征方程为 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 。

《自动控制原理与系统》模拟试题一．单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1．下列系统中属于开环控制系统的是： 【 D 】A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统 2．函数stte t f --=2)(的拉氏变换式为： 【 A 】A.2)5(12+-s s B.2)5(12--s s C.5212--e ss D.2)5(11++s s3．某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0=ss e ，则： 【 B 】A.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益4．偏差信号是指： 【 C 】 A.输入信号与希望信号之差 B.输出量的实际值与希望值之差 C.输入信号与主反馈信号之差 D.输出量实际值与主反馈信号之差 5．当∞→ω时比例微分环节的相位是：【 A 】 A. 90 B. 90-C. 45D. 45-6．已知某闭环系统的开环传递函数为)2(2.0)()(2+=s s s H s G ，则当0=ω时，该系统的Nyquist 曲线的相位角=ϕ 【 B 】 A. 0 B. 180-C. 270-D. 135-7．已知某环节的开环传递函数为Ts s G 1)(=，则该环节在Bode 图上，其幅频特性曲线穿越dB 0线的频率为： 【 C 】A. 1B. TC. T 1D. T 18．函数⎰=tdt t f 221)(的拉氏变换式为：【 B 】 A. 21s B. 31sC. 22sD. 32s9．两个单位负反馈系统，其前向通道的传递函数分别为s s G 1)(1=和ss G 21)(2=，则其相应的穿越频率1c ω和2c ω满足： 【 C 】 A. 21c c ωω< B. 21c c ωω= C. 21c c ωω> D. 21c c ωω≠ 10．某放大器的增益为-20dB ，则该放大器的输出信号为输入信号的： 【 C 】 A. 20- B. 10 C. 1.0 D. 01.0 二．填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）11．一阶系统11)(+=s G 在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为 T 。

《自动控制原理》期末试卷及答案一、填空题（15分，每空0.5分）1、自动控制系统是指为了实现某种控制目的，将（被控对象）和（控制装置）按照一定的方式连接起来组成的有机整体。

2、自动控制系统的基本控制方式包括（开环控制）、（闭环控制）和（复合控制）。

3、线性连续定常系统按照输入量的变化规律不同可以划分为（恒值控制系统）、（随动控制系统）和程序控制系统。

4、自动控制系统的基本要求包括（稳定性）、（快速性）和（准确性）。

5、根据线性系统的（叠加）特性，当两个外作用同时加于系统所产生的总输出，等于各个外作用单独作用时分别产生的输出之和；为了简化研究工作，对控制系统的研究时其输入作用常取单位信号，这是利用线性系统（齐次）特性。

6、关于系统传递函数的零点和极点对输出的影响而言，（极点）决定了描述系统自由模态，（零点）只影响各模态响应所占的比重系数，因而也影响响应曲线的形状。

7、二阶系统的单位阶跃响应，其输出响应的超调量只与（阻尼比ζ）有关，而与ω）无关。

（自然振荡频率n8、控制系统的根轨迹是关于（实轴）对称的，根轨迹曲线起始于（开环极点），终止于（闭环零点）。

9、系统的幅相特性曲线，是关于（实轴）对称的，故一般只绘制ω从0变化到∞的幅相曲线；系统对数频率特性曲线的横坐标是按照（logω）的线性刻度划分的，其1个单位长度对应频率变化（10）倍。

10、常用的系统校正方式包括（串联校正）、（并联校正）和（复合校正）。

11、计算机离散控制系统的分析设计采用的主要数学模型是（Z脉冲传递函数），采样功能是由其内部的（A/D和D/A转换器）完成的；12、非线性控制系统的主要分析方法包括（线性化）、（相平面）和（描述函数法）。

二、（10分）一个控制系统结构如图，求传递函数)()(s R s C解：采用梅逊公式计算 有3个回路，111H G L -=，222H G L -=，333H G L -= 【得2分】其中，31,L L 两个回路不相交，有313131H H G G L L = 【得1分】 所有，特征式为3131332211313211)(1H H G G H G H G H G L L L L L ++++=+++-=∆ 【得2分】 前向通道只有一个，且与三个回路都相交1,13211=∆=G G G P 【得2分】 所以，传递函数为3131332211321111)()(H H G G H G H G H G G G G P s R s C ++++=∆∆= 【得3分】三、（15分）单位负反馈系统的开环传递函数为：)125.0)(11.0()(++=s s s Ks G K ，试利用劳斯判据确定使系统闭环稳定的K 的取值范围。

一、 填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_， 极点为_-2__， 增益为_____2_______。

3、构成方框图的四种基本符号是： 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。

4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。

5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。

6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为。

7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。

9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。

当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。

10、已知一系统单位脉冲响应为te t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为__。

11、当∞→ω时比例微分环节的相位是： A.90 A.90 B.90- C. 45 D.45-12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面， 在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___，而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内，即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0=ss e ，则： B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 A.意味着该系统是一个0型系统 B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 C.意味着该系统没有输出信号 D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为 T 。

自动控制原理期末试卷与答案自动控制原理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（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（d）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（d ）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（d ）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（c ）s(5s2)A.1B.2C.5D.107. 二阶系统的传递函数G(s)5，则该系统是（b ）2 s2s5A.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G(s)1Ts，当频率1时，则相频特性G(j)为（a ）TA.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Dss48s317s216s50，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：Gsk，当k=（）时，闭环系统s(s1)(s 5)临界稳定。

A.10B.20C.30D.4013.设系统的特征方程为Ds3s410s35s2s20，则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.0B.1C.2D.314.单位反馈系统开环传递函数为Gs差为（）5，当输入为单位阶跃时，则其位置误2s6ss15.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)s1，则它是一种（）10s1A.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（）A.esslimE(s)B.esslimsE(s) s0s0C.esslimE(s)D.esslimsE(s) ss17.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(s3)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。

13⾃动控制原理期末试卷与答案（2）⾃动控制原理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（ 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（）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（ d ）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（ d ）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 10s s ，则它的开环增益为（c ）A.1B.2C.5D.107. ⼆阶系统的传递函数52 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T1=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.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 ks G ，当k =（）时，闭环系统临界稳定。

自动控制原理期末复习题一、填空题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．PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，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 性能。

8．在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。

9．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 。

10．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 。

11．传递函数是指在 初始条件下．线性定常控制系统的 与 之比。

12．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 ，相频特性为 。

13．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 ，它们反映了系统动态过程的 。

14．对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： ．快速性和 。

15．控制系统的 称为传递函数。

一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。

16．在经典控制理论中，可采用 ．根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。