山东大学成人教育《自动控制原理》期末考试复习题及参考答案
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《自动控制原理》模拟卷1
一、一RC无源网络如图1 所示，求系统的传递函数U2 (s)/ U1(s)。
解：U2 (s)/ U1 (s)
=R2(1+s R1C)/[ R1+R2+s R1R2C]
二、试用结构图简化方法求图2所示系统的传递函数Y(s)/R(s)。
解：Y(s)/R(s) = -G3 + G1G2 /[ 1 + G2G5 + G1G4]
三、已知系统的结构图和单位阶跃响应如图3所示，求系统参数K1，K2和a。
四、已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图4示
1）求系统的开环传递函数；
2）此时系统的相角裕度γ=？；
图1
图2
图3
五、已知负反馈系统的开环传递函数为
)
11.0(40
)(+=
s s s G
要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度γ' ≥ 45︒。
1) 画出原系统的Bode 图，求ωc ，γ 。
2) 确定串联超前校正装置的传递函数；（要有必要的步骤，不用校验） 解：1) ωc = 20 γ = 26.6︒ 2) G c (s ) = 1+0.084s / 1+0.03s
图4
《自动控制原理》模拟卷2
一、一有源网络如图1 所示，求系统的传递函数U c(s)/ U r(s)。
二、已知控制系统如图2所示，求：
（
1）当K = 0时，确定系统的阻尼系数
ζ、无阻尼振荡频率ωn和单位斜坡输入信号作用时系统的稳态误差e ss。
（2）当ζ= 0.707时，试确定系统中的K值和单位斜坡输入时系统的稳态误差。
图1
图2
三、已知单位负反馈系统的开环传递函数为
)
2)(1()(++=
s s s k
s G
1）画出系统的开环极坐标图（写出必要的步骤）。
2）用奈氏判据判断使闭环系统稳定时k 的取值范围。
四、已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图3所示
1） 求系统的开环传递函数； 2） 此时系统的相角裕度γ =？； 3） 画出系统的对数相频特性曲线。
解：1) G k (s ) = 2.5(1+1/0.5s ) / s 2 (1+1/50s )
2) ωc = 5 γ = 78.6︒
五、已知负反馈系统的开环传递函数为
)
11.0(40
)(+=
s s s G
要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度γ' ≥ 45︒。
1) 画出原系统的Bode 图，求ωc ，γ 。
2) 确定串联滞后校正装置的传递函数；（要有必要的步骤，不用校验） 解：1) ωc = 20 γ = 26.6
︒
图3
2) G c
(s ) = 1+1.24s / 1+6.1
s
《自动控制原理》模拟卷3
一、一有源网络如图1 所示，求系统的传递函数U c (s )/ U r (s )。
解：U C (s )/ U r (s )
= -R 2/R 1 ⋅ (1+s CR 1)
二、试用结构图简化方法求下图2所示系统的传递函数Y (s )/X (s )。
解：Y (s )/R (s ) = G 1+G 2 / 1 + G 2G 3
三、设一控制系统的结构图如图3所示，求系统单位阶跃响应的超调量和调整时间。
图1
图2
图3
四、已知系统的开环传递函数为
)
10
)(1
(
)
(
+
+
=
s
s
s
k
s
G
1）画出系统的开环极坐标图（写出必要的步骤）。
2）用奈氏判据判断使闭环系统稳定时k的取值范围。
五、已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图4所示
1）求系统的开环传递函数；
2）此时系统的相角裕度γ=？；
3）画出系统的对数相频特性曲线。
图4。
