(定稿)天津大学2010年《自动控制理论》考研试题与答案(附录)

⾃动控制原理习题与答案解析精⼼整理课程名称: 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。

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 。

4、系统在2)(t t r =作⽤下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、型别2C 、输⼊幅值过⼤；D 、闭环传递函数中有⼀个积分环节。

5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈⼝符号为“-” ；B 、除r K 外的其他参数变化时；C 、⾮单位反馈系统；D 、根轨迹⽅程（标准形式）为1)()(+=s H s G 。

6、开环频域性能指标中的相⾓裕度γ对应时域性能指标( ) 。

A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t 7 系统①系统②系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定8、若某最⼩相位系统的相⾓裕度0γ>o，则下列说法正确的是 ( )。

A 、不稳定；B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；C 、稳定；D 、不能判⽤相⾓裕度判断系统的稳定性。

《自动控制理论》(高起专) 课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1．开环对数频率特性沿ω轴向左平移时 （B ）A ．c ω减少，γ增加 B. c ω减少，γ不变 C. c ω增加，γ不变 D. c ω不变，γ也不变2．某0型单位反馈系统的开环增益为K ，则在2()1/2r t t =输入下，系统的稳态误差为 （B ）A ．0 B. ∞ C. 1/K D. */A K3．单位反馈系统的开环传递函数()G s =，其幅值裕度h 等于 （D ）A ．0 B. dB C. 16dB D. ∞ 4．欠阻尼二阶系统的,n ξω，都与 （C ）A ．%σ有关 B. %σ无关 C. p t 有关 D. p t 无关5．两典型二阶系统的超调量%σ相等，则此两系统具有相同的 （B ） A ．自然频率n ω B. 相角裕度γ C ．阻尼振荡频率d ω D. 开环增益K6．最小相角系统闭环稳定的充要条件是 （A ）A ．奈奎斯特曲线不包围（-1，j0）点 B. 奈奎斯特曲线包围（-1，j0）点 C ．奈奎斯特曲线顺时针包围（-1，j0）点 D. 奈奎斯特曲线逆包围（-1，j0）点 7．典型二阶系统，当0.707ξ=时，无阻尼自然频率n ω与谐振频率r ω之间的关系为 （B ） A ．r n ωω> B. r n ωω<C ．r n ωω≥ D. r n ωω≤ 8. 已知串联校正装置的传递函数为0.2(5)10s s ++，则它是 （C ）A ．相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C ．相位超前校正 D. A 、B 、C 都不是9. 二阶系统的闭环增益加大 （D ）A ．快速性越好 B. 超调量越大 C. 峰值时间提前 D. 对动态性能无影响10．系统的频率特性 （A ）A ．是频率的函数 B. 与输入幅值有关 C ．与输出有关 D. 与时间t 有关 11、两典型二阶系统的超调量%σ相等，则此两系统具有相同的 （B ） A ．自然频率n ω B. 相角裕度γC ．阻尼振荡频率d ω D. 开环增益K 12、单位反馈系统的开环传递函数()G s =h 等于 （ D ）A ．0 B. dB C. 16dB D. ∞13、 已知串联校正装置的传递函数为0.2(5)10s s ++，则它是 （ C ）A ．相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C ．相位超前校正 D. A 、B 、C 都不是 14、开环系统Bode 图如图所示，对应的开环传递函数()G s 应该是 （ A ）A ．2111s sωω-+ B.2111ssωω+-C.1211s sωω-+ D.2111ssωω--15、单位反馈最小相角系统的开环对数频率特性如图所示，要用串联校正方式使校正后系统满足条件*4c ω≥，*050γ≥，则应采用 （ C ）A ．超前校正 B. 迟后校正C ．迟后超前校正 D. 用串联校正方式不可能满足校正要求 16、典型二阶系统的超调量越大，反映出系统 （D ） A ．频率特性的谐振峰值越小 B. 阻尼比越大 C ．闭环增益越大 D. 相角裕度越小 17、系统的频率特性 （ A ）A ．是频率的函数 B. 与输入幅值有关 C ．与输出有关 D. 与时间t 有关 18、典型欠阻尼二阶系统，当开环增益K 增加时，系统 （B ）A ．阻尼比ξ增大，超调量%σ增大 B. 阻尼比ξ减小，超调量%σ增大 C ．阻尼比ξ增大，超调量减小 D. 无阻尼自然频率n ω减小19、下图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。

1.实际生产过程的控制系统大部分是 【 D 】 A.一阶系统 B.二阶系统 Ｃ.低阶系统 Ｄ.高阶系统 ２.若开环传递函数G(s)H(s)不存在复数极点和零点，则 【 A 】 Ａ. 没有出射角和入射角 Ｂ. 有出射角和入射角 C. 有出射角无入射角落 D. 无出射角有入射角 3.若开环传递函数为()1)(+=Ts s K s G , 此时相位裕量和Ｋ的关系是 【 B 】 A. 随K 增加而增大 B.随K 增大而减小C.以上都不是D.与K 值无关4.超前校正装置的最大超前相角 【 A 】A.11sin 1+--ββ B.11sin 1-+-ββ C.11cos 1+--ββ D.11cos1-+-ββ5.对于同一系统的状态变量和状态空间描述具有 【 C 】Ａ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述具有非唯一性Ｂ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述具有唯一性Ｃ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述也具有非唯一性Ｄ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述也具有唯一性6.在工程问题中，常用______数学模型来表达实际的系统。

【 C 】Ａ. 精确的 Ｂ. 复杂的 C. 简化的 Ｄ. 类似的７. 正弦输入函数r(t)的数学表达式是 【 C 】A.t t r ωsin )(=r B. )sin()(θω+=t t r C.)sin()(θω+=t A t r D.)cos()(θω+t A t r8.二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为_______dB/dec 。

【 C 】A.40B. -20C. -40D. 09.欲改善系统动性能，一般采用 【 A 】A.增加附加零点B. 增加附加极点B.同时增加附加零点，极点 D.A,B,C 均不行而用其它方法10.在各种校正方式中，______是最常见的一种，常加在系统中能量最小的地方。

【 B 】A.并联校正B.串联校正C.局部反馈校正D.前馈校正11.设系统的开环传递函数为，)5)(1(++S S S K 要使系统稳定，K 值的取值范围为 【 D 】A.K>0B. K<40C. 0<K<40D. 0<K<3012.一阶系统1)(+=Ts K s G G(s)的单位脉冲响应是y(t) = _______。

1、一阶系统 G(s) = 1Ts + 1 在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差为 。

2、一个反馈系统的特征方程为 s 2 + 2Ks + 5 = 0，若要系统产生临界振荡， 则 K 的取值应为。

3、已知某校正装置的传递函数为 G c( T > 0 )，若要将此装置作为4、自动控制系统是由控制器和 组成。

5、梅逊公式主要用来 。

6、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7、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是8、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 9、直接对控制对象进行操作的元件称为 元件10、某典型环节的传递函数是 G (s ) =，则该环节是环节二、单项选择题(每题1.5分，共15分)。

得分| | 阅卷人| 1、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2、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3、某系统的传递函数是 G(s) =e -Ts ，则该可看成由( )环节串联而成。

A. 比例、延时B.惯性、导前C.惯性、延时D.惯性、比例 4、已知 F (s) =，其原函数的终值 t f()wt ) = ( )A.0B. ∞C.0.75D.3 5、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 6、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( )A.1B.1.5C.2D.3 7 、 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 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9、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 10、根据系统的特征方程 D(s) = 3s 3 + s 2 - 3s + 5 = 0 ，可以判断系统为( )A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定三、判断题(每题 1.5 分，共 15 分)。

第 页 共 页ll n n K C RI K C U K K n c c 0e d e *ns p )1()1(∆-=+-+=)1)(1()(m 2m s +++=s T s T T s T Ks W l 北方民族大学试卷课程代码：01100150 课程：电力拖动自动控制系统（B 卷答案）以使用计算器。

1、 写出单闭环转速负反馈控制系统的转速方程式，那个参数的变化可以使稳态速降降低很多？（5分）（3分）闭环后，K 值越大，使转速降落越小。

（3分）2、调速范围和静差率的定义是什么？分别写出开环系统的调速范围、静差率和闭环系统的调速范围、静差率。

（5分）答：最高转速和最低转速之比叫做调速范围（2分）负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比，称作静差率 开环时的调速范围与静差率：（2分） 闭环系统的调速范围和静差率分别为：（2分） 3、 在转速负反馈单闭环无静差调速系统中，突加负载后又进入稳定运行状态，画出各环节的电压信号的变化趋势，并解释系统是如何实现转速调节的（5分） 答案：突加负载后引起电流增大：各环节的信号变化如下：I d ↑→n ↓→U n ↓→∆U n ↑→ U c ↑→ U d0↑→n ↑（趋势3分）闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。

（2分）4、在转速负反馈单闭环调速系统中，那些扰动系统有抑制作用，那些扰动系统无法抑制？为什么？画出单闭环转速负反馈调速系统结构图，并将各扰动标在图中。

（10分）答案：反馈控制系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能（4分）。

但是，如果在反馈通道上的测速反馈系数受到某种影响而发生变化，它非但不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差（2分）。

（图4分）5、用数学公式解释：为什么在闭环控制系统中，为满足系统的稳态精度，要求开环放大系数K值越大越好，而为了满足稳定性要求，根据劳斯稳定性判据，K 值又不能太大？（10分） 答案：1）由单闭环转速负反馈控制系统的转速方程式（公式2分）当K 值越大是△ncl 就越小，所以K 值越大，系统的稳态速降就越小，稳态精度就越高。

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C s C s 1i 《自动控制理论》习题答案详解第二章2-11 试求图2- T - 1所示 RC 网络的传递函数。

(a) z 1 = R 1 ⋅ Cs 1 = R 1 ， z = R ，则传递函数为： R Cs + 1 2 2R 1 + Cs1U o (s ) = U i (s ) z 2 z 1 + z 2 =R 1R 2Cs + R 2R 1R 2Cs + R 1 + R 2(b) 设流过C 1 、C 2的电流分别为I 1、 I 2 ，根据电路图列出电压方程：⎧U (s ) = 1I (s ) + R [I (s ) + I (s )]⎪ C 1s ⎨ 1 并且有⎪ U o (s ) = ⎩C 2s I 2(s ) 1C 1sI 1(s ) = (R 2 +1 C 2s )I2 (s ) 联立三式可消去I 1 (s ) 与 I 2 (s ) ，则传递函数为：U o (s ) =U (s )1 C 2s⎛ 1⎫⎛ 1⎫ = R R C Cs 2 + (R C1 + R C + R C)s +1iR 1 + C 1s ⎝ 1 + R 1 ÷ ⎭⎝ 2 + R 2 ÷⎭1 2 1 21 11 22 22-2 2 假设图 2- T - 2 的运算放大器均为理想放大器，试写出u 以i 为输入，u o 为输出的传递函 数。

(a)u i du i du 0 由运算放大器虚短、虚断特性可知： R 对上式进行拉氏变换得到 = -C + C dt dt， u c = u i - u 0 ，故传递函数为U i (s )= -sU RC i(s ) + sU 0 (s ) U 0(s ) =RCs +111 12⎪(b)由运放虚短、虚断特性有：Cdu cU i (s )- u i - u c RCs+ - u c= 0 ，uc+ u 0= 0 ，dt R 2R 2R 2 R 1iU R 0 cU R 0 U 联立两式消去u c 得到CR ⋅ du 0 + 2u + 2 u = 0对该式进行拉氏变换得2R 1 dtRR 1故此传递函数为CR sU 2R 1 (s ) + 2 U R i (s ) +2(s ) = 0 1U 0(s ) = -U i (s ) 4R 1 R (RCs + 4)(c)Cdu c + u c - u 0 + u c = 0 ，且 u i = - uc ，联立两式可消去u 得到 dtR 1 / 2R 1 / 2RR 1 2CR 1 ⋅ du i + 2u 0 + 2u i = 0对该式进行拉氏变换得到2R dt R 1 R故此传递函数为CR 1⋅ sU 2R i (s ) + 2 (s ) + 12 (s ) = 0 R i U 0(s ) = - R 1( R 1Cs + 4)U i (s ) 4R2-3 3 试求图2- T - 3中以电枢电压u a 为输入量，以电动机的转角θ 为输出量的微分方程式和传递函数。

《自动控制理论》参考资料一、单选（本大题共60小题，每小题1分，共60分）在每小题列出的备选项中只有一个符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑，错涂、多涂或未涂均无分1.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。

2.关于线性系统稳态误差，正确的说法是：（C）A.一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差B.增大系统开环增益K可以减小稳态误差C.增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性D.减小系统开环增益K可以减小稳态误差3.在各种校正方式中，______是最常见的一种，常加在系统中能量最小的地方。

(B )A.并联校正B.串联校正C.局部反馈校正D.前馈校正4.适合应用传递函数描述的系统是(A )A.单输入，单输出的线性定常系统B.单输入，单输出的线性时变系统C.单输入，单输出的定常系统D.非线性系统5.欲改善系统动性能，一般采用(A )。

A.增加附加零点B.增加附加极点C.同时增加附加零点，极点D.A,B,C均不行而用其它方法6.若某负反馈控制系统的开环传递函数为5/[s(s+5)] ，则该系统的闭环特征方程为（B）A.s(s+1)=0B.s(s+1)+5=0C.s(s+1)+1=0D.与是否为单位反馈系统有关7.已知串联校正装置的传递函数为0.2(s+5)/(s+10)，则它是（C）A.相位迟后校正B.迟后超前校正C.相位超前校正D.A、B、C都不是8.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（B）进行直接或间接的测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输入量B.输出量C.扰动量D.设定量9..单位反馈系统的开环传递函数G(s)=16/(s(s+4*sqrt(2)))，其幅值裕度h等于（D）A.0B.4sqrt(2)DbC.16dBD.无穷10.非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为（D）A.E(s)=R(S)G(S)B.E(S)=R(S)G(S)H(S)C.E(S)=R(S)G(S)-H(S)D.E(S)=R(S)-G(S)H(S)11.若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是（B）。

第 1 页全国2010年10月自学考试自动控制理论(二)试题及参考答案一、单项选择题(本大题共l5小题，每小题2分，共30分)1．设积分环节频率特性为G(j ω)=j ω1，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标中的奈氏曲线是(D) A ．正实轴 B ．负实轴 C ．正虚轴 D ．负虚轴2．控制系统的最大超调量σp 反映了系统的(A)A ．相对稳定性 B ．绝对稳定性C ．快速性 D ．稳态性能3．在电气环节中，无负载效应环节是指(D)A ．输入阻抗足够大的环节B ．输入阻抗足够小的环节C ．输出阻抗足够大的环节D ．输出阻抗足够小的环节4．当二阶系统的阻尼比ζ>1时，特征根为(A)A ．两个不等的负实数B ．两个相等的负实数C ．两个相等的正实数D ．两个不等的正实数5．稳态加速度误差数K a =(C)A ．G(s)H(s)lim 0s → B ．sG(s)H(s)lim 0s →C ．G(s)H(s)s lim 20s → D ．G(s)H(s)1lim 0s → 6．超前校正装置是(A)A ．高通滤波器 B ．低通滤波器C ．宽频滤波器 D ．窄频滤波器7．信号流图中，输出节点又称为(B)A ．源点 B ．陷点 C ．混合节点 D ．零节点8．设惯性环节频率特性为G(j ω)=1j ω1.01+，则其对数幅频渐近特性的转角频率为ω=(D) A ．0.01rad ／s B ．0.1rad ／s C ．1rad ／s D ．10rad ／s9．下列开环传递函数中为非最小相位传递函数的是(C)A ．)1s 10)(1s 4(1++B ．)1s 5(s 1+C ．)1s 5(s )1s (10+-D ．2s 2s 12++ 10．设系统=x u 11x 1- 00 3⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-,[]1 0=y x ，则系统(B) A ．状态可控且可观测 B ．状态可控但不可观测 C ．状态不可控且不可观测 D ．状态不可控但可观测 ll ．利用开环奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的(D)A ．稳态性能 B ．动态性能 C ．精确性 D ．稳定性12．要求系统快速性好，则闭环极点应距(A)A ．虚轴远B ．虚轴近C ．实轴近D ．实轴远 13．已知开环传递函数为G(s)=1)ζs 0.2s(0.01s k 2++ (ζ>0)的单位负反馈系统，则闭环系统稳定时k 的范围为(A) A ．0<k<20ζ B ．3<k<25ζ C ．0<k<30ζ D ．k>20ζ14．设单位反馈控制系统的开环传递函数为G o (s)=)4s (s 1+，则系统的阻尼比ζ等于(C) A ．21 B ．1 C ．2 D ．4第 2 页15．开环传递函数G(s)H(s)=10)2)(s (s 5)k(s +++，当k 增大时，闭环系统(C) A ．稳定性变好，快速性变差B ．稳定性变差快速性变好C ．稳定性变好，快速性变好D ．稳定性变差，快速性变差二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。

自动控制原理复习题一、单位反馈最小相位系统开环传递函数的幅频特性曲线如右图所示：（1）写出校正前系统开环传递函数()G s ； （2）校正前系统的相角裕度?=γ幅值裕度h=？ （3）设计串联校正装置的传递函数)(s G c ，使校正后系统响应输入4521)(2++=t t t r 的稳态误差为1=ss e ，且维持校正后系统开环对数幅频特性曲线的中、高频段特性与校正前相同。

解： （1）)16.31(6.31)(+=s s s G （2）6.31=c ω，οοοοοο45)4590(180)16.31(6.31180)(180=--+=++=∠+=c c c j j j G ωωωγοο1806.3190)16.31(6.31)(-=--=+∠=∠g g arctg j j j G ωωωω ∞=g ω∞=+==)16.31(6.311)(1g g g j j j G h ωωω（3）为使4521)(2++=t t t r 的稳态误差为1=ss e ，则需=υ２，,111===K K e a ss 可得1==a K K设校正后低频段与校正前低频段交于ω，则有ωω6.31lg201lg202=，得6.311=ω 校正后开环传递函数为)16.31()16.31()(2'++=s s s s G校正装置为s s s G c 6.3116.31)(+=二、试建立如图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。

解：（1）建立电路的动态微分方程 根据KCL 有200i 10i )t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+-即 )t (u )t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dtC R R R R dt C R R +=++ （2）求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++得传递函数 2121221i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++==三、已知控制系统的结构图如下所示，求传递函数)()(s R s C ，)()(s R s E 。

自动控制原理复习题一、单位反馈最小相位系统开环传递函数的幅频特性曲线如右图所示： 1、写出校正前系统开环传递函数()G s ； 2、校正前系统的相角裕度γ=？幅值裕度h=？3、设计串联校正装置的传递函数)(s G c ，使校正后系统响应输入4521)(2++=t t t r 的稳态误差为1=ss e ，且维持校正后系统开环对数幅频特性曲线的中、高频段特性与校正前相同。

解： １、)16.31(6.31)(+=s s s G ２、6.31=c ω，οοοοοο45)4590(180)16.31(6.31180)(180=--+=++=∠+=c c c j j j G ωωωγοο1806.3190)16.31(6.31)(-=--=+∠=∠g g arctg j j j G ωωωω ∞=g ω∞=+==)16.31(6.311)(1g g g j j j G h ωωω3、为使4521)(2++=t t t r 的稳态误差为1=ss e ，则需=υ２，,111===K K e a ss可得1==a K K设校正后低频段与校正前低频段交于ω，则有ωω6.31lg201lg 202=，得6.311=ω 校正后开环传递函数为)16.31()16.31()(2'++=s s s s G 校正装置为ss s G c 6.3116.31)(+=二、试建立如图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。

解：1. 建立电路的动态微分方程 根据KCL 有200i 10i )t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+-即 )t (u )t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dtC R R R R dt CR R +=++ 2. 求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++得传递函数 2121221i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++==三、系统如图，210510)(t t t r ++=， 1、判定使系统稳定的τ的取值范围； 2、求系统的稳态误差ss e 。

二000年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试自动控制理论试题（电力系统及其自动化专业·本科）本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，第二部分为非选择题，2页至8页，共8页，共8页；选择题20分，非选择题80分，满分100分。

考试时间150分钟。

第一部分 选择题一、单项选择题（本大题共15小题，前10小题每题1分，后5小题每题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.实际生产过程的控制系统大部分是 【 】A.一阶系统B.二阶系统 Ｃ.低阶系统 Ｄ.高阶系统２.若开环传递函数G(s)H(s)不存在复数极点和零点，则 【 】Ａ. 没有出射角和入射角 Ｂ. 有出射角和入射角C. 有出射角无入射角落D. 无出射角有入射角3.若开环传递函数为()1)(+=Ts s K s G , 此时相位裕量和Ｋ的关系是 【 】 A. 随K 增加而增大 B.随K 增大而减小C.以上都不是D.与K 值无关4.超前校正装置的最大超前相角 【 】 A. 11sin 1+--ββ B. 11sin 1-+-ββ C. 11cos 1+--ββ D.11cos 1-+-ββ 5.对于同一系统的状态变量和状态空间描述具有 【 】 Ａ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述具有非唯一性Ｂ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述具有唯一性Ｃ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述也具有非唯一性Ｄ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述也具有唯一性6.在工程问题中，常用______数学模型来表达实际的系统。

【 】Ａ. 精确的 Ｂ. 复杂的 C. 简化的 Ｄ. 类似的７. 正弦输入函数r(t)的数学表达式是 【 】A.t t r ωsin )(=rB. )sin()(θω+=t t rC.)sin()(θω+=t A t rD.)cos()(θω+t A t r8.二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为_______dB/dec 。

天津大学2010年《自动控制理论》考研试题与答案一、选择题（每题6分，共30分）1．应用输入函数和系统脉冲响应函数的卷积运算，可以用来（）。

A．计算线性定常系统对输入的影响B．计算定常系统对输入的相应，无论系统是线性的还是非线性的C．计算线性系统对输入的相应，无论系统是定常的还是时变的D．计算任意系统对任意输入的相应答案：A2．控制系统是稳定的，则（）。

A．系统的控制误差渐近地趋于零B．系统去除扰动后控制误差会渐近地趋于零C．对给定的输入，系统不同初始条件下的响应渐近地趋于一致D．系统参数出现漂移时可以维持系统的控制性能答案：C3．在闭环系统的调试过程中，逐渐增大系统的开环增益，结果发现当快速性和稳定性达到设计要求时系统的控制精度欠佳，问应该采取下述那种措施？（）A．采用滞后校正B．采用超前校正C．继续增加开环增益D．采用滞后-超前校正答案：A4．系统校正中控制器和被控对象间不稳定的零、极点间不能对消，是因为（）。

A．零、极点对消会破坏系统的可控性和客观性B．参数变化可避免，严格对消没有实际意义C．零、极点对消往往导致复杂的控制器设计D．这样做会导致系统的不稳定答案：D5．被控对象是可控可观的，则（）。

A．总能设计出控制器，使得闭环系统是稳定的B．可以构造状态观测器，使状态观测误差始终为零C．可以任意决定状态变量的收敛速度和观测误差的收敛速度D．应用状态反馈，可以任意配置系统的极点和零点答案：B二、（20分）质量弹簧系统如图所示，图中k为弹簧的弹力系数，f为阻尼器的摩擦系数，m为质量块的质量，F(t)为外力，以F(t)=0时重力作用下质量块的平衡位置为位移y的原点。

（1）试列写外力F(t)作为输入，位移y作为输出时系统的输入输出微分方程描述，给出系统的传递函数；（2）设系统在单位阶跃外力作用下，质量块的稳态位移为0.1，系统的无阻尼自然振荡频率n 10ω=，阻尼比0.5ζ=，求系统参数m、k、f；（3）求阶跃输入下系统的动态响应指标t r、t p、t s（按5%误差计算）和σ%。