2018年自动控制原理期末考试题[附答案解析]

（完整版）⾃动控制原理期末考试复习题及答案⼀、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.ο90 B.ο90- C.ο45 D.ο45-12、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》试题（卷）与答案解析（A26套）⾃动控制原理试卷A(1)1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所⽰，试绘制其⼀般根轨迹图。

（其中-P 为开环极点,-Z ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。

3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所⽰。

K 表⽰开环增益。

P 表⽰开环系统极点在右半平⾯上的数⽬。

v 表⽰系统含有的积分环节的个数。

试确定闭环系统稳定的K 值的范围。

4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C,3==p v （a ）,0==p v （b ）2,0==p v （c ）题4图题2图5．（15分）已知系统结构图如下，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。

6．（15分）某最⼩相位系统⽤串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所⽰，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。

7．（15分）离散系统如下图所⽰，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输⼊)(1)23()(t t t r ?+=时的稳态误差。

8．（12分）⾮线性系统线性部分的开环频率特性曲线与⾮线性元件负倒数描述曲线如下图所⽰，试判断系统稳定性，并指出)(1x N -和G （j ω）的交点是否为⾃振点。

参考答案A(1)1、根轨迹略，2、传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ；单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t e3、 21,21,21><≠K K K 4、6425316324215313211)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 642531632421653111)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s E +++-= 5、根轨迹略。

fl2017年自动控制原理期末考试卷与答案、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 域分析法 ) 、根轨迹法或奈奎斯特判据 ( 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， 取决于系统参数 作用及初始条件无关。

和结构A( )L( )lg ) 或： ，横坐标为 ( 、线性系统 的对数幅频特性，纵坐标取值为5。

20lg( 或：时 或：频域, 与外开环传函中具有正实部的极点的个Z = P - RZ 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 定义为 调整时间。

%是超调量。

单位阶跃响应图中， 7(T)1K)，则其开环幅频特性为 环传递函数为 1 ，相 12s(Ts 1)(T s 1)特性为 ()90 219、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。

0.5t0.2 t ，则该系统的传递函数 G(s) 为、若某系统的单位脉冲响应为 10 。

5e g (t) 10e510 0.2 sss 0.5s中 P 是指，其 数，6、奈奎斯特稳定判据中，、在二阶系统的 )A(2 2设系统的开s K(T8、21110 ) (T )tg (Ttg 。

频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。

、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。

12 、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 13 稳定。

自动控制原理考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是自动控制系统的基本组成部分？A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作人员答案：D2. 在自动控制系统中，下列哪项属于反馈环节？A. 控制器B. 执行机构C. 被控对象D. 反馈元件答案：D3. 下列哪种控制方式属于闭环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：D4. 下列哪种控制方式属于开环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分控制答案：A5. 在自动控制系统中，下列哪种控制规律不会产生稳态误差？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：B6. 下列哪种控制方式适用于一阶惯性环节？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：A7. 在自动控制系统中，下列哪种环节不会产生相位滞后？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：A8. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的稳定性和快速性？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D9. 在自动控制系统中，下列哪种环节可以使系统具有较好的阻尼效果？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：C10. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的跟踪性能？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统的基本组成部分有：控制器、被控对象、执行机构、________。

答案：反馈元件2. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是________。

答案：减小系统的稳态误差3. 闭环控制系统的特点有：________、________、________。

答案：稳定性好、快速性好、准确性高4. 开环控制系统的缺点有：________、________、________。

1全国2018年1月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s )(1s (s 10++，该系统为( )A ．0型系统B ．1型系统C ．2型系统D ．3型系统2．若系统的特征方程式为s 3+4s+1=0，则此系统的稳定性为( )A ．稳定B ．临界稳定C ．不稳定D ．无法判断3．确定根轨迹与虚轴的交点，可用( )A ．劳斯判据B ．幅角条件C ．幅值条件D ．0ds dk=4．PI 控制器的传递函数形式是( )A ．5+3sB ．5+4sC ．s 41s51++ D ．)s 311(+-5．设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)=)2s (s K4+，要求K V =20，则K=() A ．10 B ．20C ．30D ．406．设系统的状态方程为u 10x 2310x .⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=，则其特征方程式为( )A ．s 2-3s+2=0B ．s 2-3s-2=0C ．s 2+2s+3=0D ．s 2-2s+3=07．决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的( )A ．零点和极点B ．零点和传递系数C ．极点和传递系数D ．零点、极点和传递系数28．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的( )A ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程9．过阻尼系统的动态性能指标是调整时间t s 和( ) A ．峰值时间t p B ．最大超调量σpC ．上升时间t rD ．衰减比σp ／σp ′ 10．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为( )A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°11．设某系统开环传递函数为G(s)=)1s )(10s s (102+++，则其频率特性奈氏图起点坐标为 ( )A ．(-10，j0)B ．(-1，j0)C ．(1，j0)D ．(10，j0)12．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为( )A ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+ C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G - 13．一阶系统G(s)=1+Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间( ) A ．越长B ．越短C ．不变D ．不定14．开环传递函数为)6+s (s K ，则根轨迹上的点为( ) A ．-6+jB ．-3+jC ．-jD ．j15．若系统u 10x 2001x .⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=，y=[b 1]x 具有可观测性，则常数b 取值应为( ) A ．b=lB ．b≠lC ．b=0D ．b≠0二、填空题(本大题共10小题。

WORD格式.期末考试 - 复习重点自动控制原理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（）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ω从 0变化到 + ∞时，延迟环节频率特性极坐标图为4. （）A. 圆B.半C. 椭圆D. 双曲线圆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10，则它的开环增益为6. 若系统的开环传递函数为（）s(5s2)A.1B.2C.5D.1057. 二阶系统的传递函数G ( s)，则该系统是（）A. 临界阻尼系s22s 5D. 零阻尼系B. 欠阻尼系统 C. 过阻尼系统统统8.若保持二阶系统的ζ 不变，提高ω n，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. 一阶微分环节 G1(s) 1 Ts ，当频率时，则相频特性 G ( j) 为（）TA.45 °B. -45 °C.90 °D. -90°专业资料整理WORD格式.....专业资料整理WORD格式.10.最小相位系统的开环增益越大，其（）B.稳定裕量越A. 振荡次数越多大D.稳态误差越C. 相位变化越小小11. 设系统的特征方程D ss48s3 17s 20 ，则此系统为16 s 5 （）A. 稳定B.临界稳C. 不稳定D. 稳定性不确定。

定k）时，闭环系统临界稳12. 某单位反馈系统的开环传递函数为：G s，当 k= （定。

自动控制原理 复习题（课程代码392215）一通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()C s R s 。

二 根据下图所示的RC 电路原理图，写出该系统以Ui 为输入量，Uo 为输出量的微分方程。

三 通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()C s R s 。

四 控制系统中的性能指标分为动态性能指标与静态性能指标。

动态指标中用--------评价系统的阻尼程度，用------------和--------------评价系统的响应速度，用--------------同时反映响应速度和阻尼程度。

静态指标用--------------描述，它反映了系统的-------------。

五 设单位反馈系统开环传递函数为()(0.21)(0.51)kG S s s s =++，①试绘制相应的闭环根轨迹图；②若对该系统增加开环零点，则根轨迹图会如何变化；③若增加该系统的开环极点，则根轨迹图如何变化。

六 已知系统开环传递函数为2()1G s s =+,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特性曲线图。

七 简述奈氏稳定判据。

八自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制？并分别介绍每种控制。

九已知一单位反馈系统的开环传递函数为25()(6)G ss s=+，试计算其动态性能指标（σ%，t p ，t r和t s）。

十已知系统的闭环特征方程s4+2s3+3s2+4s+5=0，试用劳斯判据分析系统的稳定性。

若系统不稳定，指出不稳定根的个数。

十一简述线性系统的两个重要特性，并利用该特性计算下图所示输出量的拉氏表达式。

（已知R(S)=1/S,N(S)=1/S2）。

十二已知开环传递函数为10()(4)G SS S=+,若输入信号为r(t)=4+6t+3t2,求稳态误差。

十三简述控制系统稳态误差的含义，并给出其常有的两种定义方法。

十四试举出在控制系统中，常用的典型输入信号有哪几种。

十五简述系统的幅频特性、相频特性和频率特性的含义。

期末考试—复习重点自动控制原理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（)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，则它的开环增益为（)A。

1 B。

2 C。

5 D.107. 二阶系统的传递函数，则该系统是（)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( )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，当频率时，则相频特性为（)A。

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,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：,当k=（）时，闭环系统临界稳定。

A。

10 B。

20 C.30 D.4013。

设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数有( ）A。

0 B.1 C。

2 D。

314.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（)A。

2 B.0。

2 C。

0。

5 D。

0。