《自动控制原理》期末试题

测试题说明：所有的客观题都是以填空的形式给到大家，考试时的考核类型可能为填空、选择、判断等，考核内容和以下题目大致相似，大家好好复习！

考试题型为：选择（2分*10题=20分），填空（1分*25=25分），大题（55分）

选择填空大部分从以下题目中提炼总结，考核形式可能会有所改变，大题题型基本和下面题目的题型相似，但是题目会有所变化(比如传递函数更换、参数更换、要求做些调整等等)

禁止考试时抄小抄，一旦发现，试卷0分，请参加大补考！

没有交全作业或实验报告的同学、上课经常不到的同学平时成绩会比较低，因此要好好复习。

第一章测试题

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. 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。

4. 自动控制系统可以分为定值控制系统、 随动 控制系统和程序控制系统。锅炉汽包水位控制系统属于 定值 控制系统，跟踪卫星的雷达天线控制系统属于 随动 控制系统。

5. 自动控制系统的基本要求是 稳定性 、 快速性或动态性能 、 准确性或稳态性能 。

第二章测试题

1. 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。

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. 某系统的传递函数为)16)(13(18)(sssG，其极点是 s1=-1/3, s2=-1/6 。 4. 已知系统的开环传递函数为)5)(12(50ss，则该系统的开环增益为 10 ，根轨迹增益为 25 。

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命题人： 自控课程组 审批人： 试卷分类（A卷或B卷） B

五邑大学 试 卷

学期： 2007 至 2008 学年度 第 一 学期

课程： 自动控制原理

专业： 信息学院05级

班级： 姓名： 学号：

题号 一 二 三 四 五 六 七 总分

得分

一、 请回答下述问题 1、（本小题6分）某系统用微分方程描述如下： )()()(3)(22trtcdttdcdttcd

R(t)

。的传递函数阶跃输入作用下，系统件为零，求系统在单位为输出，系统的初始条为输入，)()()()()()()(3)(sRsCtctrtrtctctc

2、（本小题7分）已知闭环系统特征方程如下：

况。的稳定性及根的分布情试用劳斯判据判定系统010051023sss

得分 试卷编号 第 2 页 共 6 页

3、（本小题6分）设系统的开环零、极点分布如图所示，试绘制相应的根轨迹草图。

jwsjwjwjwjwjwsssss

4、（本小题7分）已知系统开环幅相曲线如图所示，绘制完整的Nyquist图（:w），其中该系统型别为Π型（=2）。并计算：

（1）当（-1，j0）在①时，曲线绕过（-1，j0）的圈数N。

（2）当（-1，j0）在②时，曲线绕过（-1，j0）的圈数N。

①②0+ImRe 第 3 页 共 6 页

二、

（本题13分）已知系统的微分方程如下：

《 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，则该系统的闭环特征方程

为 ( D )。

A． B.

C. 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

得分

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，反馈通路的传递函数

为，则系统

的开环传递函数为 ，系统的闭环传递函数为 。

5 开环传递函数为，其根轨迹的起点为。

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？

图1 水温控制系统原理图

1 21.闭环控制系统又称为 反馈控制 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 传递函数 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 时间常数T (或常量) 。

24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的偏移程度有关。

25.对于最小相位系统一般只要知道系统的开环幅频特性就可以判断其稳定性。

26.一般讲系统的位置误差指输入是 阶跃信号 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 相位 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 45 线上时，对应的阻尼比为0.707。

29.PID调节中的“P”指的是 比例 控制器。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ 远_越好。

21.“经典控制理论”的内容是以 传递函数为基础的。

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 越高 。

23.某典型环节的传递函数是21)(ssG，则系统的时间常数是0.5 。

24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 相频特性 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幅值裕量 来做出判断。

26.一般讲系统的加速度误差指输入是 匀加速度 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 小。

28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是 串联校正 和反馈校正

29.已知超前校正装置的传递函数为132.012)(sssGc，其最大超前角所对应的频率m

1.25 。 2 30.若系统的传递函数在右半S平面上没有 零点和极点 ，则该系统称作最小相位系统。

21.对控制系统的首要要求是系统具有 稳定性 。

22.在驱动力矩一定的条件下，机电系统的转动惯量越小，其 加速性能 越好。

23.某典型环节的传递函数是21)(ssG，则系统的时间常数是0.5。