北京工业大学控制工程基础年期末考试试卷A

控制工程基础XXX 试题A 卷 2008级本科班期末考试试卷（A ）课程名称：操纵工程基础 任课教师：刘希太、郑明军 考试时刻：120分钟学 号： 姓 名： 班 级：考试性质（学生填写）：正常考试（ ）缓考（ ）补考（ ）重修（ ）提早修读( )注：将所有答案写在后面的答题纸上，最后一页为草稿纸。

一、 填空题（每空1分，15题共20分） 1． 操纵系统由 两部分组成。

2． 建立系统数学模型的方法有 和 两种。

3． 按其数学模型是否满足 ，操纵系统可分为线性系统和非线性系统。

4． 随动系统是指 。

5． 经典操纵理论采纳的数学模型要紧 以为基础；现代操纵理论采纳的数学模型要紧以为 基础。

6． 工程上常用的线性化方法是 。

7． 广义误差平方积分性能指标特点 。

8． 校正元件按在系统中的连接方式可分为串联校正、 和 等。

9． 系统频率特性指标中的谐振频率是指 。

10．系统传递函数与其单位脉冲响应函数的关系是 。

11．系统稳固的充要条件是 。

12．某线性定常系统的单位斜坡响应为tet t y 2)(-+=，0≥t 。

其单位阶跃响应为 。

13．在工程操纵实践中，为使系统有中意的稳固性储备，一样其幅值裕度应满足 。

14．最小相位系统是指 。

15．已知系统开环传递函数为)1(9)(+=s s s G K ，则系统的固有频率、阻尼比以及单位斜坡输入所引起的稳态误差分别为 、 、 。

二、单项选择题（每题2分，10题共20分）1．下面关于微分环节的操纵作用描述中正确的是： ( ) (A)使相位滞后 (B)减小系统的阻尼 (C)抗高频干扰 (D)使相位超前 2．稳态误差除了与系统的型别、传递函数有关外，还与下述哪一项有关？ ( ) (A) 阶次 (B) 振荡频率 (C) 阻尼比 (D) 输入信号类型3．二阶振荡系统幅值衰减的快慢取决于： ( ) (A) d ω (B)n ξω (C) 特点根实部绝对值 (D) 特点根虚部的分布情形 4．系统输出的拉氏变换完全取决于： ( ) (A)系统的传递函数的极点位置 (B)系统的初始状态、输入及其传递函数 (C)系统的传递函数 (D)系统的固有特性5．相位滞后校正环节相当于： ( ) （A ）低通滤波器 （B ）高通滤波器 （C ）带通滤波器 （D ） 带阻滤波器 6．下图为一阶系统单位脉冲响应曲线，则下列说明正确的是： ( )(A) 系统的输出为0,2)(2≥=-t et tω (B) 系统的输出为0,)(≥=-t e t t ω(C) 系统传递函数为)12(1)(+=s s G (D) 系统单位脉冲响应调整时刻为2s 7. PI 操纵类似于： （ ） (A) 增益调整 (B) 相位超前校正 (C) 相位滞后校正 (D) 相位滞后-超前校正8．某单位反馈系统的闭环传递函数为)2(1)(+=s s G ，则输入t t r 2sin 2)(=时稳态输出的幅值为: （ ） （A ）2 （B ）2/2 （C ）2 （D ）1 9．已知下列系统的开环传递函数为)1)(1)(1)(1()1)(1()(432165++++++=s T s T s T s T s s T s T K s G (所有参数均大于0)，则下图中所给幅相曲线中正确的是： （ ）10．用Nyquist 稳固判据判定上面第9小题所给开环系统所对应的闭环系统的稳固性，所得结论正确的是： （ ） (A)0=P ，1=Z ；不稳固 (B)0=P ，2=Z ；不稳固 (C)0=P ，1=Z ；稳固 (D) 0=P ，0=Z ；稳固三、简答题（2题共10分）1、简述系统开环对数频率特性曲线中三频段分析法及其适用范畴。

控制工程基础及应用考试试卷（A 卷）一、填空（每空1分，共30分）1、所谓自动控制，就是在没有人 的情况下，采用控制装置使 的某些物理量在一定精度范围内按照 变化。

2、实现恒温控制有两种方法： 和 。

3、人工控制的过程就是 、 、 ，以纠正偏差的过程。

简单地讲就是“ ”的过程。

4、工业上用的控制系统，根据有无反馈作用可分为两类： 和 。

5、按系统信号类型分，系统可分为： 和 。

6、对控制系统的基本要求一般可归结为 、 、 三个方面。

7、系统各环节之间一般有三种基本连接方式： 、 和 连接。

8、任一系统的时间响应都由 和 组成。

9、在时域分析中，采用的典型实验信号有 、 、 、 等，其中 使用最为广泛。

10、对时域函数进行拉氏变换：)(1t = 、t = 、ate -= 、sin t ω= 。

二、判断题（正确的 √ 画，错误的×画）（每空2分，共20分）（ ）1、控制理论发展的第一阶段为“现代控制理论”。

（ ）2、开环控制系统一般不存在稳定性问题。

（ ）3、对框图进行简化时，变换前与变换后回路中的传递函数的乘积必须保持不变。

（ ）4、系统按参数是否为常数分为时变系统和常数系统。

（ ）5、稳态误差指的是系统误差信号的稳态分量。

（ ）6、一阶系统的典型形式是惯性环节。

（ ）7、线性系统的稳定性是系统自身的固有特性，它与系统的输入信号无关。

（ ）8、机械系统的微分方程可用牛顿第一定律推导。

（ ）9、系统的稳态误差可分为给定稳态误差和扰动稳态误差。

（ ）10、绘制根轨迹的基本规则一：根轨迹的各条分支是连续的，而且对称于实轴。

三、简答题（ 15分）1、画出典型的闭环控制系统框图。

（8分）2、拉氏变换的运算法则有哪些？（7分）四、计算题（35分）1、单位脉冲函数)(t δ的拉氏变换（过程）。

（7分）2、求651)(2+++=s s s s F 的拉氏反变换。

(8分)3、已知系统的特征方程为0126322345=+++++s s s s s ，判别系统是否稳定，并求不稳定根的数目。

北京工业大学2018——2019学年第2学期《自动控制原理》考试试卷A卷考试说明：考试时间：95分钟考试形式（开卷/闭卷/其它）:闭卷适用专业：信息学部自动化学院自动化专业、机器人工程专业承诺：本人已学习了《北京工业大学考场规则》和《北京工业大学学生违纪处分条例》，承诺在考试过程中自觉遵守有关规定，服从监考教师管理，诚信考试，做到不违纪、不作弊、不替考。

若有违反，愿接受相应的处分。

承诺人：学号：班号：。

注：本试卷共4大题，满分100分，由考试试卷.pdf和答题纸.word两个文档构成。

考试时必须使用答题纸.word文档作答，并将答案嵌入在题目下方，如因答案嵌入在其他位置而造成的成绩缺失由考生自己负责。

卷面成绩汇总表（阅卷教师填写）题号一二三四总成绩满分20202040得分得分一、填空题（每小题2分，共20分）1.自动控制系统的基本组成部分包括______、______、______和______。

2.在闭环控制系统中，控制器的作用是根据______信号和______信号之间的差异来生成控制信号。

3.比例控制器的输出信号与输入信号的比值称为______。

4.在自动控制系统中，______负责将控制信号转换为被控对象的输入信号。

5.控制系统的稳态误差是指系统输出在稳定状态下与期望输出之间的______。

6.自动化控制系统通过对生产过程的______进行监测和调节，实现生产效率和质量的提高。

7.控制系统中，______用于对反馈信号进行处理和调节，生成控制器的输入信号。

8.反馈器的作用是判别被控对象的输出与期望输出之间的______。

9.比例-______-微分（PID）控制器是常用的控制器类型之一。

10.控制系统的输入信号经过______处理后，通过______作用于被控对象，产生相应的输出。

得分二、选择题（每小题2分，共20分）1.在自动控制系统中，反馈的作用是：a)控制系统的输入信号b)提供被控对象的输入信号c)判别被控对象的输出与期望输出之间的差异d)调节比例增益2.比例控制器的输出信号与输入信号的比值称为：a)增益b)反馈c)控制信号d)误差3.开环控制系统和闭环控制系统的区别在于：a)是否有传感器b)是否有反馈c)控制器的类型不同d)开关的位置不同4.PID控制器中的"PD"代表：a)比例-微分b)比例-差分c)积分-微分d)比例-导数5.在自动控制系统中，执行器的作用是：a)测量被控对象的信号b)控制控制器的输出信号c)将控制信号转换为被控对象的输入信号d)判别被控对象的输出与期望输出之间的差异6.控制系统的稳态误差是指：a)系统输出的稳定波动范围b)控制信号的变化范围c)期望输出与实际输出之间的差异d)控制系统的输入信号与输出信号之间的误差7.变频器常用于控制：a)温度b)压力c)电流d)转速8.自动化控制系统能够实现的效果包括：a)提高生产效率和质量b)减少生产成本c)增加设备的寿命d)降低能耗9.控制系统中的传感器用于：a)测量被控对象的输入信号b)判别输出与期望输出之间的差异c)调节比例增益d)生成控制信号10.自动化原理中的反馈控制是一种：a)有源控制b)无源控制c)开环控制d)闭环控制得分三、判断题（每小题2分，共20分）当然，以下是十道判断题：1.在闭环控制系统中，控制器的输出信号根据传感器测量值和设定值之间的差异来生成。

控制工程基础考试卷及答案西北工业大学考试题（A卷）（考试时间120分钟）学院：专业：姓名：学号：一．填空题(共24分，每空1。

5分）1.实现恒温控制有两种方法：人工控制和自动控制。

P22.若一个元件的输入和输出的关系曲线为直线,则称元件为线性元件.P63.系统的数学模型都是线性常系数微分方程，它的一个重要性质是具有齐次性和叠加性。

P134.在控制工程中，一般需要确定信号流图中输出和输入间的关系，即系统的闭环传递函数.P275.动态响应是指系统在某一信号的作用下，其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。

P356.乃奎斯特图又称为极坐标图或幅相频率特性图。

P557.最小相位系统是指系统的传递函数在复平面无右极点和右零点的系统。

P70 8.系统稳定的充分必要条件是系统的闭环极点均位于s的左半平面。

P1019.系统误差的定义为被控量期望值与实际值之差。

P10510.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定特性，中频段表征了闭环系统的动态特性，高频段表征了闭环系统的复杂性。

P117二．判断题（共20分，每空2分）1.实现自动控制的装置可以不同，但反馈控制的原理却是相同的。

P3（√)2.结构图等效变换的原则是变换后与变换前的输入量和输出量都保持不变。

P22（√）3.稳态响应是指时间t趋向于无穷小时，系统的输出状态。

P35 （×）4.开环对数幅频特性的渐近线斜率越大、位置越高,对应的开环系统积分个数越多，放大系数越大。

P74 （√）5.对于稳定的系统，()()ωωjHjG曲线离（—1，j0）点越近,闭环系统稳定程度越高。

P97 (×) 6.对于一个稳定系统，稳态响应中的暂态分量随着时间的推移逐渐减小并趋近于零。

P106 （√）7.自动控制系统在给定输入信号的作用下，系统的稳态误差与系统的结构、参数和给定信号的形成有关.P107 （√）8.为满足稳态精度要求，要保持系统有一定的开环增益,超前网络的衰减损失就必须用减小放大器的增益来补偿。

控制工程基础期末试题集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#清华大学本科生考试试题专用纸考试课程 控制工程基础 （A 卷） 2006 年 6月 14日1. 设有一个系统如图1所示，k 1=1000N/m, k 2=2000N/m, D=10N/(m/s)，当系统受到输入信号t t x i sin 5)(= 的作用时，试求系统的稳态输出)(t x o 。

(15分)ix ox K K D图12. 设一单位反馈系统的开环传递函数为)11.0(100)(+=s s s G现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图2所示。

若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量，加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置系统的相角裕量约增加多少(10分))L (w ) (d B )(a))L (w ) (d B ))L (w ) (d B )(b) (c)图23. 对任意二阶环节进行校正，如图3，如果使用PD 控制器， K P , K D 均为实数，是否可以实现闭环极点的任意配置试证明之。

(15分)图34. 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。

经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图4所示。

问：(1) 系统的开环低频增益K 0是多少(5分)(2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(5分) （3）如果采用PI 形式的串联校正()Ic 1K G ss=+，K I 在什么范围内时，对原开环系统相位裕量的改变约在 5.7~0-︒︒之间(5分)17/8图45．已知计算机控制系统如图所示，采用数字比例控制()D z K =，其中K>0。

设采样周期T=1s(i X s )z 图5（1）试求系统的闭环脉冲传递函数()()()o c i X z G z X z =； (5分)（2）试判断系统稳定的K 值范围； (5分)（3）当系统干扰()1()n t t =时，试求系统由干扰引起的稳态误差。

《控制工程基础》期末复习题及答案《控制工程基础》期末复习题一、选择题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2<="">B 、系统不稳定；C 、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 t7、已知开环幅频特性如图2所示，则图中不稳定的系统是( )。

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>，则下列说确的是 ( )。

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。

9、若某串联校正装置的传递函数为1011001s s ++，则该校正装置属于( )。

A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是：A 、 1011s s ++B 、1010.11s s ++C 、210.51s s ++D 、0.11101s s ++ 11、关于传递函数，错误的说法是 ( )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。

大工2018年春《机械工程控制基础》期末考试复习题一、单项选择题（本大题共40小题，每小题2分，共80分）1、当二阶系统传递函数的极点分布在s 平面的虚轴上时，系统的阻尼比ζ为（ ）。

A ．ζ<0 B ．ζ=0 C ．0<ζ<1 D ．ζ≧12、已知函数1()()s F s s s a +=+，则()f t 的终值()f ∞=（ ）。

A ．0B ．∞C ．aD ．1/a3、某系统的传递函数2100()12100G s s s =++，则无阻尼自然频率n ω等于（ ）。

A ．10rad/sB ．0.1rad/sC ．1rad/sD ．0.01rad/s 4、作为一个控制系统，一般来说（ ）。

A ．开环不振荡B ．闭环不振荡C ．开环一定振荡D ．闭环一定振荡5、系统不稳定时，其稳态误差为（ ）。

A ．+∞B ．-∞C ．0D ．以上都不对6、一阶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 ＞－17、某一系统的稳态加速度误差为一常数，则该系统为（ ）系统。

A ．0型B ．I 型C ．Ⅱ型D ．以上选项都不对8、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（ ）。

A ．稳态偏差只取决于系统的结构和参数B ．稳态偏差只取决于系统输入和干扰C ．稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D ．系统稳态偏差为09、在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是（ ）。

A ．比例环节 B ．积分环节 C ．惯性环节 D ．微分环节 10、自动控制系统的反馈环节中必须具有（ ）。

A ．给定元件B ．检测元件C ．放大元件D ．执行元件 11、在阶跃函数输入作用下，阻尼比（ ）的二阶系统，其响应具有减幅振荡特性。

A ．ζ＝0 B ．ζ>1 C ．ζ＝1 D ．0<ζ<1 12、一阶系统的传递函数为G s KTs ()=+1，则该系统时间响应的快速性（ ）。

控制工程基础复习题A一、判断（1）、线性系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比定义为系统的传递函数。

（ ）（2）、系统的自由的运动模态是由系统的极点和零点共同决定的。

（ ） （3）、积分环节TS1中时间常数T 越小，积分速度越快。

（ ） （4）、线性系统的稳定性是由系统的极点决定的，与系统的零点无关。

（ ） （5）、某高阶系统存在主导极点，那么该主导极点一定是距离虚轴最近的极点。

（ ） 二、选择题1、如图所示反馈控制系统的典型结构图，=)()(s R s C （ ） （A ）H G G G G 21211+ （B ）H G G G 2121+（C ）H G G 2111+ （D ）HG G H G 2121+-2、已知某系统的劳思表如下所示，则下列说法正确的是（ ）。

56514253101234s s s s s -（A ）系统稳定（B ）系统不稳定，有一个正实部根 （C ）系统不稳定，有两个正实部根 （D ）系统不稳定，没有正实部根3、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：（ ）（A ）、闭环零点和极点 （B ）、开环零点 （C ）、闭环极点 （D ）、阶跃响应三、简答1、写出系统传递函数的定义。

2、写出信号21t t ++的拉式变换。

3、写出系统)5)(1)((++++s s b s sa 的极点和零点。

4、写出环节11+Ts 的幅频特性和相频特性表达式5、写出线性定常离散系统脉冲传递函数的定义四、1、已知系统如图（A ）所示利用结构图化简求系统的闭环传递函数和开环传递函数。

2、已知单位负反馈系统的开环传递函数为)15.0)(1()15.0()(2++++=s s s s s K s G ，试确定系统稳定时的K 值范围。

五、1、设单位反馈系统开环系统传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图)12()1()(++=s s s K s G2、试求图C 闭环离散系统的脉冲传递函数()z Φ。

11．某环节的传达函数为，它是（ ） Ts 1A 比率环节B惯性环节C微分环节D积分环节10( 1 s 1)( 1s 1)2．系统2 3 ,其零点是（）。

( s 1)( 1s 1)4A s1 =1 s2=4B s1 = -1 s2= -4C s1 = 2 s2=3D s1 = -2 s2= -33．系统的静态速度偏差系数K v 定义为（）。

A lim s 2 G(s)H (s)Blim sG( s) H (s) Clim G( s)H ( s) Dlim s 2 G(s)H ( s)sss 0s4．某二阶系统单位阶跃响应为等幅振荡，则系统的极点可能为（）。

A两个负实部的共轭复数极点B两个同样的实数极点C两个不一样的实数极点D位于虚轴上的共轭极点5．对单位反应控制系统输入加快度信号，系统的稳态偏差为非零的常数，则系统为（）系统。

A0型BⅠ型CⅡ型DⅢ型6.系统的稳态偏差取决于A输入B?7．已知x(t )x(t ) Y(s)K（）；输出C输入和开环传达函数Ky (t) ，则其对应的方框图为（X(s)Y(s)SAD反应）。

K+1/(s+1)BX(s)X(s)Y(s)X(s)s+1+1/KC8．若系统的伯德图在10处出现转折（如图示），说明系统中有一个环节是（）Y(s) s+KDL(dB)-20dB/decA10s 1B0.1s 1C110s 1D10.1s19．对不稳固的系统，开环对数幅频特征曲线过0 dB时，(c)在180010线的（）A下方B上方C线上D上方或下方10．系统的增益交点自然频次一般表示为（）。

Aω n Bω d Cω c Dω r12345678910 B D B D C C A B A C二．填空题（每题2分共 16分）1．开环极点或零点位于复平面的右半面，这样的系统称为（最小相位）系统。

2．频次响应是系统对正弦信号的（稳态）响应。

3．稳固系统，开环增益K越大，则稳态精度越（越高）。

桂林电子科技大学试卷2013－2014 学年第二学期课程名称《控制工程基础》（A卷.闭卷）适用年级或专业）考试时间120 分钟班级学号姓名题号一二三四五六七八成绩满分15 20 15 15 20 15 100 得分评卷人一、填空题（每题1分，共15分）1、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。

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；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。

3、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。

4、两个传递函数分别为G1(s)与G2(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G1(s)与G2(s)表示）。

5、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P是指，Z是指，R指。

6、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t tg t e e--=+，则该系统的传递函数G(s)为。

7、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K ss Tsτ++，则其开环幅频特性为，相频特性为。

二、选择题（每题2分，共20分）1、关于传递函数，错误的说法是 ( )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、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。

3、已知系统的开环传递函数为50(21)(5)s s++，则该系统的开环增益为( )。

A、50B、25C、10D、54、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。

控制工程基础2013年期末考试试卷-A班级学号 姓名 成绩 一、选择及填空题（每小题2分，共20分）1．自动控制指的就是：在____________的情况下，使生产过程或被控对象的某些物理量，准确地按照预期的规律变化。

2．古典控制理论是以传递函数为基础，主要研究____________控制系统的分析和设计问题。

3．控制系统分析指的是：对_______的控制系统，分析其工作原理、元部件组成以及系统的稳定性和品质。

4．传递函数是在拉氏变换的基础上，以系统本身的参数描述的线性定常系统输入量与输出量的关系式，它表达了系统____________特性，而与输入量无关。

5．基于反馈基础上的 的原理，称为反馈控制原理6．一个控制系统，其输入量是时间的未知函数，要求系统输出量能够准确、快速的复现输入量，这样的控制系统被称为_____________控制系统。

7．频率响应函数是一个与输入频率有关的复矢量，当输入频率由零变到无穷时，其矢量的末端点会在复平面上形成一条轨迹，我们称之为频率响应函数的____________图。

8．控制系统的稳定性是指控制系统在初始偏差的作用下，系统 能力。

这个稳定性是指系统在自由振荡下的稳定性，与输入量的大小无关。

9. 控制系统的偏差是指输入信号与_______信号之差。

控制系统的误差指的是控制系统的希望输出量与_________输出量之差。

10. 对控制系统的共同要求是 、 、 。

二、求函数的拉氏变换。

（10分）)6(1)23sin(3)1)()()27()(3ππδ-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⨯+⨯+=-t t t e t t t f t （三、某系统的闭环传递函数为，试求该系统在单位阶跃信号作用下的输出233)(2+++=s s s s G 时间响应。

（10分）四、求右图所示机械系统的传递函数。

（10分）五、对下图所示系统的方框图进行简化，并求出系统的传递函数X o (s)/X i (s)。

《自动控制原理》期末试卷答案（A ）北京工业大学 电控学院 日期：2005年12月25日大题 一 二 三 四 五 六 七 八 九本题 分数 10 10 10 10 10 10 10 1515 本题 得分一、（10分）已知有源电网络如图所示。

由复数阻抗法求传递函数)()(0s U s U i 。

解： 211()R Cs G s R Cs+=−二、（10分）已知输入前馈系统的结构图如图（a ）所示，要求保证闭环传递函数不变的前提下将输入前馈结构变换成输入补偿结构如图(b )所示 ，试确定输入补偿器传递函数()f G s 。

（a）(b)解 114.0)(+=s s G f三、(10分) 设系统结构如图所示，试计算系统单位阶跃响应时的超调量M p 和过渡时间s t 。

解：系统闭环传函为2100()10100C G s s s =++2100,10n n ωω==210,0.5n ζωζ==，p s 4100%16.3%,0.8nM e t ζω=×===四、（10分）已知系统结构图如图所示，试写出闭环传递函数，并计算输入信号为()0.5r t t =时的稳态误差。

解：（1）系统闭环传递函数为c 25(0.21)()0.055s G s s s +=++（2） ss c 2000.5lim ()lim [1()]s s e sE s s G s s→→==−222220050.50.050.5lim [1]lim 00.0550.055s s s s s s s s s s s s→→+=⋅−⋅=⋅⋅=++++五、（10分）已知系统结构图如图所示，试作系统的根轨迹草图。

解：1、起点 sq1=0，sq2= -5， sq3=-102、终点 sz1= sz2= sz3= -∞3、实轴根轨迹 [0 -5]， [-10 -∞]4、分离点321550K s s s =++，2330500dKs s ds=++=，7.89(), 2.11s =−−舍5、渐近线180(21)60,180k n m θ±+==±±−D D D 1553p z n m σ−=−=−=−−∑∑ 6、虚轴交点3215500s s s K +++= 15015750KK K−750,7.07K ω===±六、（10分）二阶线性定常系统的微分方程为20x xx +−= 试确定该系统的奇点以及奇点类型。

控制工程基础期末试卷控制工程基础期末试卷第一部分：选择题（每题2分，共40分）1.控制工程是研究如何将所给的的_______变为所要的_______的一门学科。

A.输入，输出 B. 信号，系统 C. 问题，解决方案 D. 功能，性能2.控制系统的核心是_______。

A. 传感器 B. 执行器 C. 控制器 D. 电源3.传感器的作用是_______。

A. 接收输入信号 B. 产生输出信号 C. 进行信号处理 D. 控制反馈4.控制系统的稳定性是指_______。

A. 系统的输出是否与期望值一致 B. 系统是否能够快速响应输入变化 C. 系统的输出是否趋于稳定 D. 系统的输出是否具有周期性5.控制系统的开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为H(s)，则G(s)与H(s)的关系为_______。

A. G(s) = 1 / H(s) B. G(s) = 1 - H(s) C. G(s) = 1 + H(s) D. G(s) = H(s)6.PID控制器是由比例控制器、积分控制器和_______组成的。

A. 微分控制器 B. 反馈控制器 C. 前馈控制器 D. 输出控制器7.控制系统的传递函数为G(s)，则当s = jω时，G(s)的值表示_______。

A.系统的增益 B. 系统的相位 C. 系统的频率响应 D. 系统的阻尼比8.控制系统的根轨迹是描述_______。

A. 系统的稳定性 B. 系统的动态响应C. 系统的频率响应D. 系统的传递函数9.控制系统的鲁棒稳定性是指_______。

A. 系统的输出是否趋于稳定 B. 系统的输入是否与期望值一致 C. 系统对参数变化的稳定性 D. 系统的输出是否具有周期性10.控制系统的频率响应是指_______。

A. 系统的输出是否与期望值一致 B.系统是否能够快速响应输入变化 C. 系统的输出是否趋于稳定 D. 系统对输入信号频率的响应情况11.控制系统的零极点分布对系统的_______有重要影响。

控制工程基础期末试题（A）答案一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1.B2.A3.C4.C5.A6.C7.B8.B9.D 10.C二、填空题(本大题共10小题，每小空1分，共15分)1. 左半 2 tg－1 3.斜坡函数，抛物线函数4. 5.恒值，随动6.系统可控性问题7.全部极点，负实部8.输入支路，输出支路9.动态10.相位裕量，调整时间三、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)1.闭环频率特性性能指标有：(1)谐振峰值Mr;(2)谐振频率ωr；(3)截止频率ωb;(4)频带宽度0~ωb。

2.全局稳定是指系统无论在怎样的外力或扰动的作用下，只要这些外力消除，系统将能恢复到平衡状态的过程。

局部稳定性是指系统在外力或扰动力的作用下，若系统在某一范围内运动时稳定，超过该范围时系统将不稳定，这种特性叫局部稳定性。

3.G(s)化成时间常数表示形式：G(s)=G(jω)=G(jω)极坐标图起点：(0.2，j0)G(jω)极坐标图终点；（0，j0），∠G(jω)=－180°|G(jω)|=0。

4.(1)0<ξ<1时，输出响应为衰减振荡过程，稳态值为1；(2)ξ=0时，为不衰减振荡过程；(3)ξ≥1时，为非周期过程。

(注：或用图示法说明也可)四、计算题(本大题共3小题，共45分)1．求G(jω)=|G(jω)输出幅值：y0=输出初相位：2.(1)G(jω)= 该系统为Ⅱ型系统ω=0+时，∠G（jω）=－当a 时，∠G（jω）=－当a 时，∠G（jω）=－两种情况下的奈奎斯特曲线如下图所示；（2）系统的闭环特征多项式为D（s）=s2+as+1,D(s)为二阶，a>0为D（s）稳定的充要条件，与奈氏判据结论一致。

3．信号流图如下：应用梅森公式求传递函数：P1=G3G2，P2=G1G2L1=－G2H1，L2=－G1G2H2。

控制⼯程基础期末复习题（带答案的）⼀、填空题(部分可能模糊的已给出参考答案)：1. 对时域函数进⾏拉⽒变换：)(1t = 、t = 、at e -= 、sin t ω= 。

2. ⾃动控制系统对输⼊信号的响应，⼀般都包含两个分量，即⼀个是瞬态响应分量，另⼀个是稳态 _响应分量。

3. 在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进⾏⽐较的信号，这个信号称为_____反馈___。

4. 若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为___ __5. 函数f(t)=te 63-的拉⽒变换式是。

6. Bode 图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的__负实轴_________。

7. 闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平⾯的右半平⾯半平⾯。

8. 已知传递函数为2()k G s s=，则其对数幅频特性L （）在零分贝点处的频率数值为ω= 9. 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由积分环节和⽐例决定。

10. 惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是 ,它的相频特性的数学式是ωT arctan - 。

11. 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，系统输出量的拉⽒变换与输⼊量的拉⽒变换之⽐。

12. 瞬态响应是系统受到外加作⽤激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。

13. 判别系统稳定性的出发点是系统特征⽅程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平⾯的左半平⾯是系统稳定的充要条件。

14. I 型系统G s K s s ()()=+2在单位阶跃输⼊下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输⼊下，稳态误差为 ∞ 。

(参考教材P89)15. 频率响应是系统对正弦输⼊稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。

16. 如果系统受扰动后偏离了原⼯作状态，扰动消失后，系统能⾃动恢复到原来的⼯作状态，这样的系统是 (渐进)稳定的系统。

《控制工程基础》期末试卷A适用专业: 考试日期：考试时间：120分钟 考试形式：闭卷 试卷总分：100分 一、（每小题5分，共10分）简答题1、对广义控制系统，按反馈情况可分为哪两类控制系统？简要说明之。

2、简述控制工程上对控制系统的基本要求。

二、（10分）某仓库大门控制系统如图一所示，试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理，并画出系统原理方框图。

图一 仓库大门控制系统三、（10分）图二所示是由电阻R 、电感L 和电容C 组成的RLC 无源网络，试列写出以)(t u i 为输入量，以)(0t u 为输出量的网络微分方程并求其传递函数。

（函数)(t f 在零初始条件下的拉斯变换为： )0()()]([)(f s F s t fL n n -=）+_u i (t(t )+_RL图二 RLC 无源网络四、（14分）试求图三所示控制系统的传递函数)()(s R s C图三 控制系统结构图五、（18分）二阶系统如图四所示，其中5.0=ξ,s rad n /4=ω，当输入信号为单位阶跃函数时，试求：（1）该系统的性能指标r t 、p t 、%p M 和%)2(±=∆s t ； （2）概略绘出系统的单位阶跃响应曲线。

X i图四六、（14分）设单位负反馈控制系统的开环传递函数为)5)(1()(++=s s s K s G K ，试求：（1）确定系统稳定时开环增益K 值的范围；（2）当输入斜波函数时，系统的稳态误差1=ss e 的K 值。

七、（12分）设单位反馈控制系统的开环传递函数为110)(+=s s G K ，当系统输入为)452sin(2)(︒-=t t x i 时，求系统的稳态输出。

八、（12分）试分别概略绘制传递函数11)(+=Ts s G （T 为惯性环节时间常数）的Nyquist 图Bode 图。

《控制工程基础》期末试卷A 答案适用专业: 考试时间：考试时间：120分钟 考试形式：闭卷 试卷总分：100分一、（每小题5分，共10分）解：1、按反馈情况可分为：开环系统和闭环系统。