河北科技大学 自动控制试卷A(2012)

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（ C ）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（ A ）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（ C ）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 ）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（ B ）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2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ B ） 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（ B ）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Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ A ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ）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()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ A ）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：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。

.7Ω，R2'=3.8Ω，X2σ'=9.85Ω，Xm=188Ω，Rm忽略不计，试求 该电动机的最大转矩Tmax，临界转差率Sm，起动电流Ist和起动转矩 Tst。（10分）
六、写出下列两个图的连接组号（要求画相量图，时钟表示法） （11分）
2、一台17KW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻Ra=0.1Ω，额定电流 为IN=95A，额定励磁电流IfN=4.5A，额定转速nN=1450r/min，，试求 在额定负载时电动机的下列数据：（1）电枢电流和电枢电动势； （2）电磁功率和电磁转矩；（3）输入功率和效率。（10分）
3、一台三相、四极、380V、三角形连接的感应电动机，其参数为：
（
）
四、选择题（将正确答案前的字母填入空中）（1×10=10分）
1、并励直流发电机正转时，空载电动势Ea=230V，停下来后，在第
种情况下，空载电动势Ea=-230V。
A、原动机以同样的转速反转
B、对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样的转速正转
C、对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样的转速反转
。
A、相对静止 B、高于定子磁动势的转速
C、为零
D、低于定子磁动势的转速
8、削弱齿谐波的方法是
。
A、采用斜槽 B、采用分布绕组 C、采用短距绕组 D、改善主
磁场分布
9、为使单相异步电动机产生圆形磁场，可满足条件
。
A、主副绕组在空间相差90º电角度，并在两绕组中通以相差90º的电
流
B、主副绕组在空间相差90º电角度，没必要通相差90º的电流
三、判断题（正确的打√，错误的打×），（1×10=10分）
1、直流电动机的能量转换中，电磁功率代表着该电动机损耗的大小 （

一.填空题。

（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。

6.比例环节的频率特性为。

7. 微分环节的相角为。

8.二阶系统的谐振峰值与有关。

9.高阶系统的超调量跟有关。

10.在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。

二．试求下图的传第函数(7分)精品资料三．设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示），设外作用力F（t）为输入量，位移为y（t）输出量，列写机械位移系统的微分方程（10分）四．系统结构如图所示，其中K=8，T=0.25。

（15分）（1）输入信号x i（t）=1（t），求系统的响应；（2）计算系统的性能指标t r、t p、t s（5%）、бp；（3）若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707，应如何改变K值精品资料五．在系统的特征式为A（s）=6s+25s+84s+123s+202s+16s+16=0，试判断系统的稳定性（8分）精品资料)1001.0)(11.0()(++=s s s Ks G七．某控制系统的结构如图，其中要求设计串联校正装置，使系统具有K ≥1000及υ≥４５。

的性能指标。

（13分）精品资料sT s s s G 25.0,)4(1)(=+=.八．设采样控制系统饿结构如图所示，其中 试判断系统的稳定性。

（10分）精品资料九． 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制K由0 ->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K 值范围。

(15分)一、填空题：(每空1.5分，共15分),)4()1()(22++=s s Ks G1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有。

2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响，叫。

3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的之比，称该系统的传递函数。

山东科技大学2007—2008学年第一学期《自动控制原理》考试试卷（A 卷）答案及评分标准班级 姓名 学号一、填空题（每空1分，共15分）1、对自动控制系统的基本性能要求可归纳为三个方面，这三个方面是 稳 、快 、 准 。

2、对于最小相位系统，开环对数幅频特性的低频区决定了系统的准确性能；中频区决定了系统的 快速性能。

高频区决定了系统 抗干扰 性能。

若要求提高系统的响应速度应选择 超前 校正装置。

若要求提高系统抑制噪声的能力应选择 滞后 校正装置。

3、某反馈控制的特征函数)5s 1)(2s .01()5s .01)(1s .01()s (H )s (G 1)s (F ++++=+=则该系统的开环极点 -5，-0.2 ，为闭环极点为 -10，-2 。

4、如下图所示系统的开环放大倍数为 100 ，当输入信号4=)t (r 时，系统稳态误差为4/101 ，当输入信号4=)t (r t 时，系统稳态误差为 ∞。

5、系统传递函数2345)(2+++=s s s s G ，其可控标准型为[]x y u x x54,103210--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=。

可观测标准型动态方程为[]x y u x x 10,543120=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= 。

二、选择题（每题3分，共15分）1、若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为)(),(0s x s x i ，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（B ） A 在零初始条件下，)()(0s X s X i =G(s)；B )()(G(s)0s X s X i =，描述了系统的全部信息；C 若g(t)为单位脉冲响应，则L[g(t)]G(s)=；D G(s)反映了系统本身的固有特性。

2、已知系统的状态方程和输出方程为[]x y u x x532,121132=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---= ，则系统状态（ A ）。

自动控制测试题附答案1.输入已知，确定系统，使输出尽可能复合给定的最佳要求，称为（）A.滤波与预测B. 最优控制C.最优设计D.系统分析2.开环控制的特征是（）A.系统无执行环节B.系统无给定环节C.系统无反馈环节D.系统无放大环节3. 对于代表两个或两个以上输入信号进行（）的元件又称比较器。

A.微分B.相乘C.加减D.相除4. 直接对控制对象进行操作的元件称为（）A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件5. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。

A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的稳态误差6. 已知系统的微分方程为()()()t x t x t xi 22600=+ ，则系统的传递函数是（） A.131+s B.132+s C.261+s D.232+s7. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t xi 2263000=++ ，则系统的传递函数是（） A.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.36212++s s8.引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（ )A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.并联越过的方块图单元的倒数9.采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G （s)，反向通道的传递函数为H （s)，则其等效传递函数为（） A.)(1)(S G S G + B.)()(11S H S G + C.)()(1)(S H S G S G + D.)()(1)(S H S G S G — 10.某环节的传递函数是()5173+++=s s s G ，则该环节可看成由（）环节串联而组成。

A.比例、积分、滞后B.比例、惯性、微分C.比例、微分、滞后D.比例、积分、微分11.某环节的传递函数是()ss s G 235++=，则该环节可看成由（）环节串联而组成。

自动控制类考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1. 自动控制系统中，开环系统与闭环系统的主要区别在于（）。

A. 是否有反馈B. 控制器的类型C. 系统的稳定性D. 系统的响应速度答案：A2. 在自动控制系统中，系统稳定性的判断依据是（）。

A. 系统响应曲线B. 系统误差C. 系统传递函数D. 系统开环增益答案：C3. 比例控制器（P控制器）的主要特点是（）。

A. 无静差B. 有静差C. 响应速度慢D. 响应速度快答案：B4. 积分控制器（I控制器）的主要作用是（）。

A. 消除静差B. 增加系统的稳定性C. 提高系统的响应速度D. 减少系统的超调答案：A5. 微分控制器（D控制器）的主要作用是（）。

A. 消除静差B. 增加系统的稳定性C. 提高系统的响应速度D. 减少系统的超调答案：D6. 在自动控制系统中，超调量通常用来衡量系统的（）。

A. 稳定性B. 响应速度C. 稳定性和响应速度D. 稳定性和精度答案：C7. 系统的时间常数τ与系统的（）有关。

A. 响应速度B. 稳定性C. 精度D. 所有选项答案：A8. 系统增益Kp与系统的（）有关。

A. 响应速度B. 稳定性C. 精度D. 所有选项答案：A9. 在自动控制系统中，系统的稳态误差与系统的（）有关。

A. 系统类型B. 输入信号C. 系统增益D. 所有选项答案：D10. 系统动态性能的常用评价指标包括（）。

A. 响应速度B. 稳定性C. 超调量D. 所有选项答案：D11. 系统静态性能的常用评价指标包括（）。

A. 精度B. 稳定性C. 响应速度D. 所有选项答案：A12. 在自动控制系统中，系统的频率响应特性可以用来分析系统的（）。

A. 动态性能B. 静态性能C. 稳定性D. 所有选项答案：A13. 系统的根轨迹图可以用来分析系统的（）。

A. 动态性能B. 静态性能C. 稳定性D. 所有选项答案：C14. 在自动控制系统中，系统的零点和极点可以用来分析系统的（）。

河北科技大学2011—2012学年第1学期《微机原理及应用》考试试卷考场号：座位号：学院：班级：姓名：学号：题号一二三四五六七总分得分一、单项选择题：（每小题1分，共20分）1、对汇编语言源程序进行编译的文件是【】A．MASM.EXE B.EDIT.EXE C. DEBUG..EXE D. LINK.EXE2、对于伪指令语句VAR DW 100 DUP(3,5,7)，其分配的存储空间为多少个字节单元。

【】A．100 B．200 C．300 D．6003、循环控制指令LOOPNZ控制循环继续执行的条件是【】 A．CX≠0且ZF=1 B．CX≠0且ZF=0C．CX≠0或ZF=1 D．CX≠0或ZF=04、设A=186，B=273Q，C=0BBH，它们之间的关系是【】 A．A>B>C B.A<B<C C.A=B=C D.A<B=C5、设DL=55H，执行指令后能使DL中的数据为0AAH的指令是【】A.TEST DL ，0AAHB.OR DL , 0AAHC.NEG DLD.XOR DL , 0FFH6、设AX中有一带符号数8520H，执行SAR AX , 1指令后，AX中的值是【】A.4290HB.0A40HC.0C290HD.0C260H7、标志寄存器中标志IF＝1表示的是【】A.CPU可以接收可屏蔽中断请求B.运算结果低8位中所含1的个数为奇数C.运算结果超出了表示数的范围D. CPU按跟踪方式执行指令8、MOV AX，[BX+SI]的源操作数的物理地址是【】A.16×(DS)+(BX)+(SI)B.16×(ES)+(BX)+(SI)C.16×(SS)+(BX)+(SI)D.16×(CS)+(BX)+(SI)9、调试程序DEBUG中的指令U的含义是【】A.从指定地址显示内容B.从指定地址执行程序C.读并显示输入的字节D.反汇编10、程序运行过程中进行了一次FAR转移，则【】A. CS改变IP不变B. CS和IP都不变C. CS和IP都改变D. CS不变IP改变11、某条指令可以完成对指令中给出的操作数取补码的功能，这条指令为【】A. NEGB.XCHGC. XLATD. TEST12、ROR指令的意义是【】A. 不带CF的循环右移B. 带CF的循环右移C. 算术右移D. 逻辑右移13、假定DS=1000H，AX=2000H，[1234H]=30H，[1235H]=40H当执行完MOV AX ，[1234H]指令后，AX的值为【】A. 4030HB. 3040HC. 1234HD. 2000H14.在工作过程中，需要不断刷新的存储器是【】A.SRAMB.DRAMC.PROMD.EPROM15.-7的补码用8位二进制数表示为【】A.00000111BB.10000111BC.11111000BD.11111001B16.BCD码00100010B表示的十进制数为【】A.17B.22C.32D.3417.利用INT 21H调用DOS功能，从键盘输入一个字符送入寄存器AL。

河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷（2005—2006学年第一学期）考核科目 自动控制原理 课程类别 必修 考核方式 闭卷 卷别 A一、简答：（共30分，每小题10分）1、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。

2、以闭环传递函数 )1)(1()(21++=s T s T s ks G 为例在NYQUIST 图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。

3、什么叫自持振荡，说明非线性系统中自持振荡与极限环的关系。

二、已知系统结构图如图所示，试画出信号流图，求出系统的传递函数。

(共10分)三、已知反馈系统的闭环传递函数为)105.0)(1()(++=s s s Ks G 。

(共15分)（1）试确定使系统稳定的K 的取值范围。

（10分）（2）若要求系统对于输入r(t)= t 作用下的静态误差e SS ≤0.1，试确定K 的取值范围。

（5分）四、已知最小相位系统闭环对数幅頻特性图如图所示。

(共15分)（1） 画出相应的对数相频特性草图。

(3分（2） 求出其闭环截止角频率ωc 。

(2分) （3） 写出相应的传递函数。

(5分) （4） 若保持系统的静态特性不变，要在 提高系统的相角稳定裕量的同时，增强系统的抗噪能力，应采用何种校正方式 (5分)五、已知系统的闭环传递函数为2)1()(+=Ts s Ks G 绘制负反馈的根轨迹图，并确定使系统稳定的K 值范围。

(共15分)六、某采样控制系统的结构如图所示，已知τ=1.2s ，124)(1+=S s G ，161)(2+=S s G 。

试判断系统的稳定性。

(15分)河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷（2005—2006学年第一学期）考核科目 自动控制原理 课程类别 必修 考核方式 闭卷 卷别 A 一、简答：（共30分，每小题10分）3、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。

2、什么叫稳定裕量，在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。

2012—2013第二学期《自动控制》期末考试试卷姓名班级学号1.无环流可逆调速系统因换流失败造成的事故比率比有环流高2.无环流可逆调速系统有换向死区，影响期过渡过程的快速性是其不足之处3.采用负反馈的目的是要求得偏差信号（）4.控制系统正是靠放大了的偏差信号来推动执行机构，以便对被控对象进行控制（）5.所谓自动控制系统，是一个带有反馈装置的动力学系统，系统能自动而连续地测量被控制量，并求出偏差，进而根据偏差的大小和正负极性进行控制，而控制的目的是力图减小或消除所存在的偏差（）6.从工作原理来看，自动控制系统通常是由一些具有不同职能的基本元部件所组成（）7.根据输入信号特征可将自动控制系统分为连续控制系统和离散时间控制系统（）8.随动系统又称为伺服系统（）9.反馈控制的结果通常是使实际值完全等于期望值（）10.随动控制系统的一个特点是输入量已知（）11.即便是不可逆系统，电动机并不要求反转，但只需要快速回馈制动，就应由两组反并联的晶闸管装置12.励磁反接方案只适用于对快速性要求不高，正反转不太频繁的大容量可逆系统13.两种晶闸管装置反并联线路适用于各种可逆系统14.DLC逻辑切换指令发出后可马上执行15.晶闸管—电动机系统需要快速回馈制动，必须采用可逆线路16.电容与电感在电路中对交流电起的阻碍作用称为电抗17.电动机在额定转速以上运行时，定子频率将大于额定频率18.保持异步电动机定子电流恒定的控制方式称为恒流控制方式19.当系统在某一转速下运行时，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20.一个调速系统的调速范围是指在最低速时还能满足所提静差率要求的转速可调范围21.生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比称为调速范围22.在与非逻辑中，如果输入同时为0，则输出为123.在与逻辑中，如果输入同时为0，则输出为124.随动系统是角度的控制系统，其中的输出角总是力图跟随输入角的变化而变化（）25.被控量围绕期望值做等幅振荡或增幅振荡，即被控量的变化不收敛，这是工程实际中允许出现的情况（）26.一个高质量的控制系统，在整个运动过程中，被控量与期望值之间的误差应该越小越好（）27.系统经历一段过渡过程后，被控量都能达到新的平衡状态，这是工程实在自动控制中，所利用的自动控制装置简称控制器（）28.DLC可以对两组晶闸管同时发出导通信号29.转矩极性鉴别信号和零电流信号都是连续变化的模拟量30.逻辑判断电路使用数字量进行计算的31.DLC可分为电平检测、逻辑判断，延时电路和逻辑连锁保护四个部分32.电平检测器通常工作在继电状态33.在自动控制中，整个生产或工作机械称为被控对象（）34.任何一个控制系统，都是由被控对象和控制器两大部分组成的（）35.控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统两大类（）36.对系统的输出起到破坏作用的量称为干扰或扰动（）37.脉冲频率调制简称PAM（）38.在1000KW以上的大功率调速系统中常采用双三相桥构成的十二相整流电路，以进一步增加输出电流的脉动分量（）39.闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流的稳态关系（）40.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的改变整流电压（）41.被调量的负反馈是闭环控制系的基本反馈形式42.改变电枢电流的方向可以改变电动机转矩方向43.改变电动机励磁磁通方向可以改变电动机转矩方向44.通过改变点数电压机型实现可逆运行的系统，称为电枢可逆系统45.通过改变励磁电流方向实现可逆运行的系统，称为磁场可逆系统46.接触器反接线路适用于不经常正反转的机械47.对于要求频繁正反转的机械，经常采用的是两组晶闸管反并联的可逆线路48.无环流可逆调速系统需要设置环流电抗器49.同一套晶闸管装置可工作在整流状态，也可工作在逆变状态50.实现有源逆变不需要任何条件二、单项选择题并将各选项答案填入下述空格中（每小题1分，共计50分）1.闭环控制系统是由（）产生控制作用A、偏差B、输入信号C、输出信号2.控制的目的是力图减小或消除（），使被控量接近期望值A、偏差B、扰动C、干扰3.用以测量被控量，并转换成与输入量同类的物理量后，再反馈至输入端以作比较的元件是（）A、测量反馈元件B、放大元件C、校正元件4.将微弱信号做线性放大的元件是（）A、测量反馈元件B、放大元件C、校正元件5.被控量围绕期望值做等幅振荡，这种情况工程实际中（）A、允许出现B、不允许出现C、一定要出现6.自动控制系统的基本要求归纳为稳定性、准确性、（）A、快速性B、平稳性C、振荡性7.评价自动控制系统能否正常工作的首要指标是（）A、稳定性B、准确性C、快速性8.直流电动机的调速方法有调压调速、串电阻调速和（）A、削弱磁场调速B、调频调速C、变流调速9.用来比较输入信号与反馈信号，并产生两者差值的偏差信号的是（）A、比较元件B、反馈元件C、测量反馈元件10.生产过程中需要控制的工作机械或生产过程称为（）A、控制对象B、被控量C、执行元件11.参考输入与主反馈信号之差称为（）A、偏差信号B、干扰C、输出信号12.取自系统输出端并反向送回系统输入端的信号称为（）A、反馈信号B、输入信号B、输出信号13.按输入信号的变化规律，可将控制系统分为恒值控制系统、（）和随动系统A、序控制系统B、开环系统C、闭环系统14.炉温自动控制系统属于（）A、恒值系统B、随动系统C、程序控制系统15.导弹发射架控制系统属于（）A、恒值系统B、随动系统C、程序控制系统16.仿型铣床控制系统属于（）A、恒值系统B、随动系统C、程序控制系统17.c(t)=kr(t),其中r(t)表示系统的（）A、输入量B、输出量C、比例系数18.人类研制和使用自动控制装置开始于（）的出现A、刻漏B、蒸汽机C、离心式调速器19.下面对自动控制的描述正确的是（）A、需要人直接参与的B、不需要人直接参与的C、只有人参与的20.人工控制是一个不断循环的过程，其一个循环包含A、测量、求误差、控制B、测量、控制C、测量、求误差21.任何一个控制系统，都是由（）和（）两大部分构成的A、被控制对象和控制器B、被控量和被控制对象C、控制器和控制者22.开环控制系统的特点是（）A、精度不高和适应性较差B、精度高和适应性较差C、精度不高和适应性较高23.下列哪种方法属于有级调速（）A、调压调速B、串电阻调速C、削弱磁场调速；24.负载变化时，转速变化较小的机械特性A、较硬B、较软C、不确定25.对一般的直流电动机而言，最高转速控制在（）额定转速范围内A、两倍B、三倍C、四倍25. 常用的可控直流电源包括旋转变流机组、静止可控整流器、（）直流斩波器和脉宽调制变频器A、逆变器B、电动机C、继电器26. 晶闸管可控整流器的功率放大倍数在（）以上A、10000B、1000C、10027. 在控制的快速性方面，交流机组是（）A、秒级B、毫秒级C、微秒级28. 晶闸管元件的过电流能力（）A、很大B、很小C、不固定29. 直流斩波器用晶闸管来控制（）A、直流电压B、直流电流C、交流电压30. 晶闸管一旦导通，就（）用门极触发信号来使它关断A、不能B、能C、偶尔能31. 无环流逻辑装置中有转矩机型鉴别和（）两个电平检测器A、零电流鉴别B、低电平鉴别C、高电平鉴别32. 零电流检测DPZ的输入信号（）极性变化，仅有大小的区别A、有B、没有C、有时有33. 无环流系统按实现原理不同可分为（）A、逻辑控制无环流B、错位控制无环流C、以上都是34. 以下哪个是无环流逻辑控制器（）A、DLCB、ACRC、ASR35. 以下哪个是转速调节器（）A、DLCB、ACRC、ASR36. 以下哪个是电流调节器（）A、DLCB、ACRC、ASR37. A/D转换指的是（）A、数字量转换成模拟量B、模拟量转换成数字量C、都不是38. D/A转换指的是（）A、数字量转换成模拟量B、模拟量转换成数字量C、都不是39. L=A·B是（）逻辑A、与B、与非C、或40. L=A+B是（）逻辑A、与B、与非C、或41. 当一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，这是（）A、逻辑无环流可逆系统B、错位控制无环流系统C、都不是42、有反抗电流通过趋势的电动势称为（）A、反电动势B电动势C、正电动势43. 下面哪些方法可以改变电机转矩（）A、改变电枢电压极性B、改变励磁磁通方向C、都可以44. 有许多生产机械在运行中需要快速减速或停车，最经济的办法是（）A、发电回馈制动B、直接断电C、以上都可45. 在磁场可逆线路中，电动机只需要一组晶闸管整流装置供电，而励磁绕组（）A、由同一组晶闸管供电B、由另外的晶闸管供电C、都可以46. 自动控制系统要求中最基本的是（）A、稳定性B、快速性C、准确性47. 一般来说，开环控制系统结构（），成本低A、不固定B、复杂C、简单48. 若反馈信号与输入信号相减使得偏差越来越大，则称这种反馈为（）A、正反馈B、负反馈C、零反馈49. 如果扰动发生在系统的内部则称为（）A、内扰动B、外扰动C、输入扰动50. 励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他励磁绕组供电的直流电机称（）A、他励直流电机B、并励直流电机C、串励直流电机。

（2005—2006学年第一学期）考核科目 自动控制原理 课程类别必修考核方式闭卷卷别A2、 以闭环传递函数G （5）= ------------------- 为例在NYQUIST 图中标出相角稳定裕5（7]5 + l ）（T 25 + l ）量和增益稳定裕量。

3、 什么叫自持振荡，说明非线性系统中自持振荡与极限环的关系。

二、己知系统结构图如图所示，试画岀信号流图，求出系统的传递函数。

（共10分）A-2-1得分评卷人c ⑸——>得分 评卷人三、已知反馈系统的闭环传递函数为G （沪时（共15分）（1） 试确定使系统稳定的K 的取值范围。

（10分）（2） 若要求系统对于输入r （t ）=t 作用下的静态误差essWO.l,试确定K 的取值范 围。

（5分）四、已知最小相位系统闭环对数幅頻特性图如图所示。

（共15分） （1） 画岀相应的对数相频特性草图。

（3分）（2） 求出其闭环截止角频率a 。

（2分）（3） 写出相应的传递函数。

（5分）（4） 若保持系统的静态特性不变，要在 提高系统的相角稳定裕量的同时，增强系统的抗噪能力，应采用何种校正方式（5分） 五、已知系统的闭环传递函数为G （沪右绘制负反馈的根轨迹图，并确定使系统稳定的K 值范围。

（共15分）六、某釆样控制系统的结构如图所示，己知T =1.2S , G ］（S ） =2S + 1 6STI°试判断系统的稳定性。

（15分）A-2-2得分评卷人得分 评卷人得分 评卷人（2005—2006学年第一学期）考核科目自动控制原理课程类别必修考核方式闭卷卷别A一、简答：（共30分，每小题10分）3、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。

2、什么叫稳定裕量，在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。

3、说明非线性控制系统中具有哪些运动特征（与线性控制系统相比较）。

二、已知系统结构图如图所示，试求岀系统的传递函数。

（共10分）B-2-1三、已知反馈系统的闭环传递函数为G（s）= —。

2012年现代控制理论考试试卷一、（10分，每小题1分）试判断以下结论的正确性，若结论是正确的，（ √ ）1. 由一个状态空间模型可以确定惟一一个传递函数。

（ √ ）2. 若系统的传递函数不存在零极点对消，则其任意的一个实现均为最小实现。

（ × ）3. 对一个给定的状态空间模型，若它是状态能控的，则也一定是输出能控的。

（ √ ）4. 对线性定常系统x Ax =&，其Lyapunov 意义下的渐近稳定性和矩阵A 的特征值都具有负实部是一致的。

（ √ ）5.一个不稳定的系统，若其状态完全能控，则一定可以通过状态反馈使其稳定。

（ × ）6. 对一个系统，只能选取一组状态变量；（ √ ）7. 系统的状态能控性和能观性是系统的结构特性，与系统的输入和输出无关；（ × ）8. 若传递函数1()()G s C sI A B -=-存在零极相消，则对应的状态空间模型描述的系统是不能控且不能观的；（ × ）9. 若一个系统的某个平衡点是李雅普诺夫意义下稳定的，则该系统在任意平衡状态处都是稳定的；（ × ）10. 状态反馈不改变系统的能控性和能观性。

二、已知下图电路，以电源电压u(t)为输入量，求以电感中的电流和电容中的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻R2上的电压为输出量的输出方程。

（10分）解：（1）由电路原理得：112212111122211111LL cLL ccL Ldi Ri u udt L L Ldi Ri udt L Ldui idt c c=--+=-+=-222R Lu R i=1122111122210110011L LL Lc cRi iL LLRi i uL Lu uc c⎡⎤--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦ggg[]122200LR Lciu R iu⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦二．（10分）图为R-L-C电路，设u为控制量，电感L上的支路电流和电容C上的电压2x为状态变量，电容C上的电压2x为输出量，试求：网络的状态方程和输出方程，并绘制状态变量图。

. 专业资料可编辑 .一、填空（每空1分，共18分）1．自动控制系统的数学模型有 、 、 、共4种。

2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 。

离散控制系统稳定的充分必要条件是 。

3．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。

则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。

4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 阶 型系统；其开环放大系数K= 。

5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。

6．相位滞后校正装置又称为 调节器，其校正作用是 。

7．采样器的作用是 ，某离散控制系统)()1()1()(10210TT e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差. 专业资料可编辑 .为 。

二. 1.求图示控制系统的传递函数.求：)()(S R S C （10分）R(s). 专业资料可编辑 .2.求图示系统输出C （Z ）的表达式。

（4分）四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）K f =0时，系统的ξ，ωn 和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss . （2）若使系统ξ=0.707，k f应取何值？单位斜坡输入下e ss .=？T五.已知某系统L（ω）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数G（s）（2）求其相位裕度γ（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，γmax=?. 专业资料可编辑.. 专业资料可编辑 .（1）（2） （3）六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。

P 为开环右极点个数。

г为积分环节个数。

判别系. 专业资料可编辑 .七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G 0（S ）。

《自动控制原理》试卷（一）A一、)(/)(s R s C二、 系统结构图如图所示，τ取何值时，系统才能稳定 ？ （10分）三、已知负反馈系统地开环传递函数为，42)2()(2+++=s s s K s W k(1) 试画出以K 为参数系统地根轨迹；(2) 证明根轨迹地复数部分为圆弧 . （15分）四、已知一单位闭环系统地开环传递函数为)15.0(100)(+=s s sW K ，现加入串联校正装置：101.011.0)(++=s s s W c ，试： （20分）（1） 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？ （2） 绘制校正前、后系统及校正装置地对数幅频特性. （3） 计算校正后地相位裕量.五、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 绘制起始点在0)0(,1)0(00==>=c cc c 地c c -平面上地相轨迹. （15分）C )(s )(s o c六、采样控制系统如图所示，已知s T K 2.0,10==： （15分）1．求出系统地开环脉冲传递函数.2．当输入为)(1*)(1*)(1)(221t t t t t t r ++=时，求稳态误差ss e .七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统地稳定性.其中，（1）─（3）为线性系统，（4）─（6）为非线性系统. （15分）《自动控制原理》试卷（一）B一、 控制系统地结构如下图.(1) 当F （s ）=0时，求系统闭环传递函数)()()(s R s C s =Φ；(2) 系统中H2（s ）应满足什么关系，能使干扰F （s ）对输出C （s ）没有影响？（10分）二、． 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统地特征值全部位于s ＝－1垂线之左，试确定参数K 地取值范围. （10分）三、.一单位负反馈系统地开环传函为)15.0()125.0()(++=s s s K s W ，欲使该系统对单位阶跃函数地响应为一振幅按指数规律衰减地简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定K 值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要地特征点参数）.（15分）四、如图（a ）和（b ）所示是两个单位反馈系统地开环对数幅频特性，它们都是最小相位地，且开环截止频率相等，均为c ω. （20分）1. 写出系统地开环传递函数.2. 比较两系统地稳定性，暂态性能（s t%,σ）和恒速输入下地稳态误差. 3. 将图（a ）所示地系统校正为图(b)所示地系统，应采用什么形式地串联校正装置？并写出此校正装置地传递函数)(s G c .五、．图所示为开环系统地幅相特性.图中P 为开环传递函数G(s)H(s)中具有正实部地极点数目.试详细分析闭环系统地稳定性. （16分）六．非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 试描绘该系统地相平面图.（14分）七．设采样系统地方框图如图所示，其中)4()(1+=s s K s G , 采样周期T ＝0.25s ，求能使系统稳定地K1值范围. (15分))(/)(s R s CcC )(s系统地传递函数方块图如图所示.试确定K 和a 取何值时，系统将维持以角频率12-=s ω地持续振荡. （10分）三、已知负反馈系统地开环传递函数为，22+-s s 试画出以K 为参数系统地根轨迹；并求系统稳定时K 地取值范围. （15分）四、已知一单位闭环系统地开环传递函数为 )15.0(100)(+=s s s W K ，现加入串联校正装置：101.011.0)(++=s s s W c ，试： （20分）（4）判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？ （5）绘制校正前、后系统及校正装置地对数幅频特性. （6）计算校正后地相位裕量.五、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 试描绘该系统地相平面图. （15分）2． 求出系统地开环脉冲传递函数. 3． 判断闭环系统稳定性.3．当输入为)(1*)(1*)(1)(221t t t t t t r ++=时，求稳态误差ss e .)s《自动控制原理》试卷（二）B1. 控制系统地结构如下图.(3)当F （s ）=0时，求系统闭环传递函数)()()(s R s C s =Φ；(4)系统中H2（s ）应满足什么关系，能使干扰F （s ）对输出C （s ）没有影响？（10分）2． 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统地特征值全部位于s ＝－1垂线之左，试确定参数K 地取值范围. （10分）3、设反馈控制系统中)5)(2()(2*++=ss s K s G ，1)(=s H要求：（1）概略绘制系统根轨迹图，判断系统地稳定性.（2）如果改变反馈通路传递函数使s s H 21)(+=，试判断)(s H 改变后系统地稳定性，研究)(s H 改变所产生地效应. （15分）4．已知一系统原有地特性为()()21.01100s s s W +=，校正装置地特性为()()()11.0101.0125.0+++=s s s s W c ，（1）画出原系统和校正装置地对数幅频特性.（2）当采用串联校正时，求校正后系统地开环传递函数，并计算其相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM. （15分）5．图所示为开环系统地幅相特性.图中P 为开环传递函数G(s)H(s)中具有正实部地极点数目.试详细分析闭环系统地稳定性. （20分）6．已知非线性控制系统地结构图如图7-38所示.为使系统不产生自振，是利用描述函数法确定继电特性参数a,b 地数值.（15分）7．线性离散控制系统如下图所示，试确定使系统稳定地K 值范围. （15分）)1)(18.0(3++s s s b a r(t) +_c(t)《自动控制原理》 试卷（三）A 卷一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确地答案填入题干地括号中.(本大题共9小题，总计40分) 1、(本小题3分)下列性能指标中，可以描述系统暂态性能地有――① 超调量②调节时间③稳态误差④调节频率⑤上升时间 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑤ C. ①②③⑤ D. ①②③④答( )2、(本小题3分) 系统地传递函数可通过求取该系统地――而求得.A.阶跃响应函数B.脉冲响应函数C.斜坡响应函数D.抛物线响应函数答( )3、(本小题3分)如图所示是某系统地单位阶跃响应曲线，下面关于性能指标正确地是――A. s t r 6=B. s t s 4=C. s t p 14=D. %30%=δ答( )4、(本小题5分)已知控制系统开环传递函数为)43)(8(48)(22+++=s s s s s W ，则下述正确地是――A ．系统稳定 B.s 右半平面有2个根 C.2个纯虚根 D.全不正确答( ) 5、(本小题5分)13.102468101214t已知控制系统开环传递函数为)5)(2(10)(2++=s s s s W ，当输入46)(+=t t r 时，系统稳态误差为――A.0B. ∞C. 0.6D. 6答( )6、(本小题6分)系统根轨迹如图所示，当根轨迹与虚轴相交时，下述正确地是――A. 1=ξB. 162=KC. 42.2=ωD. 0=ω答()7、(本小题5分)下列线性系统判断中正确地是――A.（1）稳定B.（2）稳定C.（3）稳定D. 全不稳定答()8、(本小题5分)在采样控制系统中，为使采样信号不失真地恢复为原来地连续信号，则采样频率应至少大于――A. max21ω B. max ω C.max 2ω D. max 3ω 答()9、(本小题5分)设有一DDC 系统,T=1, Kc=1,试求单位阶跃响应在第几拍达到最大？σR)sA. 0.5拍B. 1拍C.2拍D. 3拍答()二、 计算题在下列各题中，(需要写出详细步骤、结果和画出必要地图形.) (本大题共3小题，总计60分)1．系统地传递函数方块图如图所示.试确定K 和a 取何值时，系统将维持以角频率12-=s ω地持续振荡.（20分）2．一单位负反馈系统地开环传函为)15.0()125.0()(++=s s s K s W ，欲使该系统对单位阶跃函数地响应为一振幅按指数规律衰减地简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定K 值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要地特征点参数）.（20分）如图（a ）和（b ）所示是两个单位反馈系统地开环对数幅频特性，它们都是最小相位地，且开环截止频率相等，均为c ω.（20分）要求：1. 写出系统地开环传递函数.2. 比较两系统地稳定性，暂态性能（s t %,σ）和恒速输入下地稳态误差.)s3. 将图（a）所示地系统校正为图(b)所示地系统，应采用什么形式地串联校正装置？并写出此校正装置地传递函数)(sGc.《自动控制原理》试卷（三）B卷一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确地答案填入题干地括号中.(本大题共9小题，总计40分)1、(本小题3分)把系统输出量地拉氏变换与输入量地拉氏变换之比称为系统地传递函数.A.正确B.不正确C.部分正确D.无法判断答( )2、(本小题3分)线性系统地稳定性是系统本身固有地一种特性，与输入量及初始条件无关.A.正确B.不正确C.部分正确D.无法判断答( )3、(本小题3分)线性系统稳定地充分必要条件是：开环传递函数地所有极点均位于S复平面地左半平面.A. 正确B. 不正确C. 部分正确D. 无法判断答( )4、(本小题3分)输入量为单位斜坡函数时，要使系统地稳态误差为零，系统必须为Ⅰ型系统.A. 正确B.不正确C. 部分正确D. 无法判断答( )5、(本小题5分)下列那个线性系统闭环稳定.A.（1）稳定B.（2）稳定C.（3）稳定D. 都不稳定答( )6、(本小题5分)非线性系统闭环稳定判断中下列那个正确.A.（1）工作点不稳定B.（2）稳定C.（3）M 稳定N 不稳定D. 都不稳定答( ) 7、(本小题6分)已知系统地特征方程如下，判断系统稳定性地错误结论是哪个.0441086223456=++++++s s s s s sA. 系统临界稳定B. 没有S 右半平面根C. 有1对在虚轴上地根D. 有2 对在虚轴上地根答( ) 8、(本小题6分)非线性系统动态方程如下，试判断(-2,0)地奇点类型.A. 中心点B. 焦点C. 节点D. 鞍点答( ) 9、(本小题6分)某开环系统幅频特性波德图如下，试确定开环系统增益KA. 1B. 2C. 4D. 8答( )二、计算题：在下列各题中，需要写出详细步骤、结果和画出必要地图形. (本大题共3小题，总计60分) 1、 (本小题20分)设一反馈控制系统地开环传递函数如下，试绘制K1变化时系统特征方程地根轨迹，并求出系统稳定时K1地取值范围.025.02=+++x x x x12 4-1-2ωL(ω)dB)22)(3()()(21+++=s s s s K s H s G2、(本小题20分)设1型单位反馈系统原有部分地开环传递函数为：)1()(+=s s Ks G要求设计串联校正装置，使系统具有K=12及γ=40度地性能指标.3、(本小题20分)设采样系统地方框图如图所示，其中)4()(1+=s s K s G ,采样周期T ＝0.25s ，求能使系统稳定地K1值范围.《自动控制原理》试卷（四）A1. 控制系统地方框图如图所示，试用梅逊公式.10分0441086223456=++++++s s s s s s3. 设一反馈控制系统地开环传递函数如下，试绘制K1变化时系统特征方程地根轨迹.20分)22)(3()()(21+++=s s s s K s H s G4. 已知单位负反馈系统地开环传递函数：H1(s)C(s)+-- -)1)(120)(110()12(100)(++++=s ss s s s G试求系统地相角裕度和幅值裕度. 15分 5. 设1型单位反馈系统原有部分地开环传递函数为：)1()(+=s s Ks G要求设计串联校正装置，使系统具有K=12及γ=40度地性能指标. 15分 6. 试用等倾线法画出相轨迹.10分0=++∙∙∙x x x7．采样系统结构图如图所示，)15(10)(1+=s s s W ，采样周期T=1秒，试判断闭环系统地稳定性. 15分{}1)(1-=z z t Z{}e z ze Z aT at ---=《自动控制原理》试卷（四）B1．控制系统地方框图如图所示，试用梅逊公式求系统地传递函数.15分0160161023=+++s s s已知单位负反馈系统地开环传递函数为，)1()1()(-+=S S S K s WK，试：（1）绘制系统地根轨迹；（2）求系统稳定时K 地取值范围. [15分]3．已知单位负反馈系统地开环传递函数：)1)(120)(110()12(100)(++++=s ss s s s G试求系统地相角裕度和幅值裕度. 15分5．系统地结构图如图(a)所示，其中，W2(S)为最小相位环节，W2(S)由如图(b)所示地对数幅频特性确定出.试求系统稳定时K 地取值范围. 15分6．含有死区继电器特性地非线性系统地方框图如图所示，系统中线性部分地输入输出关系为：c r e y dt dcdtc d -==+22非线性系统部分地输入输出关系可用下式表示：⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎨⎧-<-<<->==1,111,01,1)(e e e e f y试绘制其初始状态为3时地相轨迹.15分7．设采样系统地方框图如图所示，其中)4()(1+=s s K s G ,采样周期T ＝0.25s ，求能使系统稳定地K1值范围 15分(a)(b)《自动控制原理》试卷（五）A一、选择题：（共20分） 1、(本小题4分)系统地传递函数可通过求取该系统地――而求得.A.阶跃响应函数B.脉冲响应函数C.斜坡响应函数D.抛物线响应函数 答( ) 2、(本小题4分)如图所示是某系统地单位阶跃响应曲线，下面关于性能指标正确地是――A. s t r 6=B. s t s 4=C. s t p 14=D. %30%=δ答( )3、(本小题5分)已知控制系统开环传递函数为)5)(2(10)(2++=s s s s W ，当输入46)(+=t t r 时，系统稳态误差为――A.0B. ∞C. 0.6D. 6 4、(本小题4分)系统根轨迹如图所示，当根轨迹与虚轴相交时，下述正确地是――σ13.1024810tA. 1=ξB. 162=KC. 42.2=ωD. 0=ω答()5、(本小题4分)下列线性系统判断中正确地是――A.（1）稳定B.（2）稳定C.（3）稳定D. 全不稳定答()二、 控制系统地方框图如图所示，试用梅逊公式求系统地传递函数.10分.试确定K 和a 取何值时，系统将维持以角频率1-s 地持续振荡.（10分）四、已知已知单位反馈系统地开环传递函数为)1()(41)(2++=s s a s s Ga 地变化范围为[0，+∞），试绘制系统地闭环根轨迹. （15分）五、已知一最小相位系统开环地对数幅频特性如下图所示， （15分）试写出系统开环传递函数()s W k ，求系统相位裕量和增益裕量.)sH1(s) C(s)+- --六、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 绘制起始点在0)0(,1)0(00==>=c cc c 地c c -平面上地相轨迹. （15分）七、线性离散控制系统如下图所示，试确定使系统稳定地K 值范围. （15分）自动控制原理试卷A1卷一、本题共2小题. （20分）1．（10分）下图所示电路，求)()()(s U s U s W r C =.2．（10)()()(B s X s X s W r C =.函数.三、已知单位负反馈系统地开环传函为2)1)(s (s )(g++=s K s W k ， （15分）（一）画出系统根轨迹（关键点要标明）. （二）求使系统稳定地Kg 值范围.四、设系统开环传函为()()111)(-+=s Ts s W k τ，试分别大致画出τ<T ，τ=T, τ>T 三种情况下地奈氏图. （15分）五、已知一最小相位系统开环地对数幅频特性如下图所示， （20分）（1）试写出系统开环传递函数()s W k ，计算相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM.（2）若系统原有地开环传递函数为()()21.01100s s s W +=，而校正后地对数幅频特性如下图所示，求串联校正装置地传递函数.六、画出两个常见地非线性元件地特性. （5分）七、求解差分方程 ()()()()t k f k f k f δ=++-+2132 （10分）其中，初始条件：()00=f ，()01=f ；输入条件：()⎩⎨⎧≠=∞=000t t t δ自动控制原理试卷B2卷一、填空. [12分]1．线性定常系统， ，把系统输出量地拉氏变换与输入量地拉氏变换之比称为系统地传递函数.2．线性系统地稳定性是系统本身固有地一种特性，与输入量及初始条件 . 3．线性系统稳定地充分必要条件是 .4．输入为单位斜坡函数时，要使系统稳态误差为零，系统必须为 型系统.5．采样系统在初始条件为零时，把 称为系统地脉冲传递函数.6．用开环频率特性分析研究系统暂态特性时，常常用 和 这两个特征量地.二、化简结构图（或用信号流图法）求闭环传递函数)()(s X s X r c . [12分]Xc(s)（1） （2）三、设单位负反馈地典型二阶系统地单位阶跃响应地超调量为δ%=25%，调节时间为ts(5%)=2秒，试求：（1）系统地开环传递函数；（2）输入为单位斜坡函数时地稳态误差. [14分]四、已知单位负反馈系统地开环传递函数为，)1()1()(-+=S S S K s W K ，试：（1）绘制系统地根轨迹；（2）求系统稳定时K 地取值范围. [12分] 五、包括两小题. [14分]1．绘制下列系统地相平面图. （1） 0=+x x（2） 01=-x 2．用奈氏稳定判据判断如下图所示系统地稳定性.其中，（1）─（3）为线性系统，（4）─（6）为非线性系统.六、采样系统结构图如图所示， 采样周期T=1秒，求闭环脉传递函数.[12分)2(10)(1+=s s s W七、已知原系统开环传递函数为)1(10)(+=S S S W ，现采用串联校正方法，使校正后为二阶工程最佳系统且开环放大系数不变，试： [12分] （1） 确定校正装置Wc(S)；（2） 绘制校正前、后及校正装置地对数幅频特性；八、已知系统地结构图如图（a ）所示，其中，15.0)12()(1++=S S K S W ，W2(S)为最小相位环节，其对数幅频特性如图(b)所示.试求使闭环系统稳定地K 值范围.[12分]自动控制原理试卷A3卷一、填空. [10分]1． ，把系统输出量地拉氏变换与输入量地拉氏变换之比称为系统地传递函数.2． 线性系统地稳定性是系统本身固有地一种特性，与输入量及初始条件 .线性系统稳定地充分必要条件是 .4． 输入为单位斜坡函数时，要使系统稳态误差为零，系统应为 型系统. 5． 线性离散系统在初始条件为零时，把 称为系统地脉冲传递函数.(a)dB (b)二、用化简结构图或信号流图方法求下列系统地闭环传递函数)()()(S X S X S W r C B =.[12分]三、已知典型二阶系统地单位阶跃响应曲线如图所示.试求：（1）开环传递函数.（2）单位斜坡函数输入时地稳态误差. [14分]四、已知负反馈系统地开环传递函数为sKW s s gK )1()(+=，试画出系统地根轨迹图.[12分]五、已知单位负反馈系统地开环传递函数为：)10()2(50)(2++=s s s s W K ，试： [12分]（1）绘制波德图； （2）计算相位裕量.六、本题包括两小题. [14分]（一）试用奈氏判据判断下图所示系统地稳定性.其中，（1）—（3）为线性系统， （4）—（6）为非线性系统.(1)(2)（二）绘制下列系统地相平面图.（1） 0=+x x（2） 1=x 七、系统地结构图如图(a)所示，其中，W2(S)为最小相位环节，W2(S)由如图(b)所示地对数幅频特性确定出.试求系统稳定时K 地取值范围. [14分]八、某离散系统结构图如图所示，)2(2)(+=s s s W ，采样周期T=1秒，试判断系统地稳定性.[12分]1)](1[-=z z t ZaT at e z ze Z ---=][自动控制原理试卷B3卷(a)一、推导下列网络地传递函数：)()(s Ur s U C [10分]二、用化简结构图或信号流图方法求闭环传递函数)(s X X c三、单位负反馈地典型二阶系统地单位阶跃响应地超调量为δ%=25%，调节时间为ts（5%）=2秒，求：（1）系统地开环传递函数；（2）输入为单位斜坡函数时地稳态误差. [15分]四、 已知负反馈系统地开环传递函数为)2)(1()(++=s s s s KWgk，试画出系统地根轨迹图. [14分]五、以下两题任选一题.（如全做，按第一题记分） [10分]（一） 已知单位负反馈系统地开环传递函数为)5()1(50)(2++=S S S S W K ，试绘制波德图.（二） 绘制下列系统地相平面图.（1） 0=+x x（2） 1=x六、用奈氏判据判断下列系统地稳定性.其中，（1）—（3）为线性系统，（4）—（5）为非线性系统. [15分]R 1 R 1 (1)(2)七、系统地结构图如图(a)所示，其中，W2(S)为最小相位环节，W2(S)由如图(b)所示地对数幅频特性确定出.试求系统稳定时K 地取值范围. [12分]八、采样系统结构图如图所示，)15.0(10)(1+=s s s W ，采样周期T=1秒，试判断系统地稳定性.[12分]aT at e z z e Z ---=][自动控制原理试卷A4卷(a)(b)一、选择题（每小题5分，共20分），请选择其中所有正确地答案，将相应地字母和题号写在答题纸上.（1） 输入量为单位斜坡函数时，要使系统为无差系统，系统类型必须为：a. 0型b. 1型c. 2型d. 2型以上（2） 线性系统稳定地充分必要条件是：a. 开环传递函数地所有极点均位于S 复平面地左半平面.b. 闭环传递函数地所有极点均位于S 复平面地左半平面.c. 闭环特征方程式地所有根均具有负实部.d. 以上答案都不正确.（3） 某非线性系统地非线性部分地描述函数负倒特性)(1A R -和线性部分频率特性W1(jω)如图一所示.两线交点处地ω=3.162；A=1.05和3.69.则 该闭环系统是：a. 稳定地b. 不稳定地c. 产生自持振荡，其角频率为3.162，振幅为1.05d. 产生自持振荡，其角频率为3.162，振幅为3.69e. 以上答案都不正确（4） 已知采样系统地输出Z 变换为)()(1)()()(z W z H z Xr z W z Xc +=，1它符合下述哪几个系统？二、[16分]系统结构如下图所示.（1）绘制P （0→∞）变化时，系统地根轨迹图；（2）确定使闭环系统地阶跃响应为单调变化过程时P 地最小值.三、[16分]已知一系统原有地特性为()()21.01100s s s W +=，校正装置地特性为()()()11.0101.0125.0+++=s s s s W c ，（1）画出原系统和校正装置地对数幅频特性.（2）当采用串联校正时，求校正后系统地开环传递函数，并计算其相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM.四、[15分] 采样系统结构图如下图所示，)15(10)(1+=s s s W ，采样周期T=1秒，b.c.a.d.试判断闭环系统地稳定性.（注：aTe z z a s Z --=⎭⎬⎫⎩⎨⎧+1）五、[15分]下图所示系统，求传递函数)(X )(s r s X C 和)()(s N s X C .六、设单位负反馈地典型二阶系统地单位解跃响应地超调量为δ%=25%，调节时间为ts(5%)=2秒，求： [18分]（1）系统地开环传递函数；（2）输入为单位斜坡函数时地稳态误差.自动控制原理试卷B4卷二、选择题（每小题5分，共20分），请选择其中所有正确地答案，将相应地字母和题号写在答题纸上.（5） 单位负反馈系统地开环传递函数为16816)(2++=s s s W K ，则闭环系统地阻尼比ξ等于：a. 1b. 2c.22d.2 e. 以上答案都不正确单位负反馈系统地开环传递函数为1)(+=TS KS W K ，则闭环系统单位阶跃响应地调节时间ts （±5%误差带）为：a. 3T b. K T3 c. K T +13 ；而闭环单位阶跃响应地稳态误差为：d. K 1 e. K +11f. 0g. ∞h. 以上答案都不正确（7） 已知单位正反馈系统地开环传递函数为)1()(2S S K S W gK -=，给出其可能地根轨迹大致图形如图一、图二、图三所示，请选择：a. 图一正确b. 图二正确c. 图三正确d. 都不正确（8） 已知采样系统地输出Z 变换为)()(1)()()(z W z H z Xr z W z Xc +=，它符合下述哪几个系统？二、[16分]设单位负反馈系统地开环传递函数为：)22)(2()(2+++=S S S S KS W K试应用劳斯稳定判据确定K 为多大时将使系统阶跃响应出现振荡，并求出振荡角频率.b.c.a.d.三、已知一单位负反馈典型二阶系统地单位阶跃响应曲线如下图所示，求系统地闭环传递函数. （18分）四、[18分]已知系统结构图如图四(a)所示，（系统为最小相位系统）所示，系统校正后地开环对数幅频特性如图四(c)所示.试求原系统地传递函数W(s)，并计. Array五、[14分] 采样系统结构图如图五所示，T为采样周期且T=1秒.试：（1）求闭环脉冲传递函数.（2）判断系统地稳定性. （注：aTe z z a s Z --=⎭⎬⎫⎩⎨⎧+1）六、[14分]非线性系统地结构图如图六(a)所示，其中非线性特性地负倒描述函数-1/R(A)曲线如图六(b)所示.试画出线性部分地奈氏曲线，并用描 述函数法判断系统是否会发生自振.《自动控制原理》试卷A一、单选题（每题2分，共20分）1．控制系统中基本环节地划分，是根据（ ） A ．元件或设备地形式 B ．系统地物理结构 C ．环节地连接方式 D ．环节地数学模型2．绘制根轨迹时需计算入射角地情况为：开环传递函数有（ ） A ．实极点 B ．实零点 C ．共轭复极点D ．共轭复零点图六(a)图六(b)图五3．设一单位反馈控制系统地开环传递函数为G0(s)=)2s (s K4+，要求KV=20，则K=( )A ．10B ．20C ．30D ．404.输入为阶跃信号时，如果( )，则积分环节地输出信号地上升速度越快. A.输入信号地幅度越小，积分时间常数越小 B.输入信号地幅度越小，积分时间常数越大 C.输入信号地幅度越大，积分时间常数越小 D.输入信号地幅度越大，积分时间常数越大5.如果二阶振荡环节地对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比ξ地值为( ) A.0≤ξ≤0.707 B.0<ξ<1 C.ξ>0.707 D.ξ>16．决定系统静态性能和动态性能地是系统传递函数地( ) 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 7．设二阶振荡环节地传递函数G （s ）=16s 4s 162++，则其对数幅频特性渐近线地交接频率为（ ） A ．2rad/sB ．4rad/sC ．8rad/sD ．16rad/s8．已知系统前向通道和反馈通道地传递函数分别为G （s ）=sK 1)s (H ,)1s (s 10h +=-，当闭环临界稳定时，Kh 值应为（ ）A ．-1B ．-0.1C ．0.1D ．19．设单位负反馈系统地开环传函为G(s)=3)1s (22+，那么它地相位裕量γ地值为（ ）A.15ºB.60ºC.30ºD.45º10.某串联校正装置地传递函数为Gc(S)=K S ST 1T 1+β+(0<β<1)，则该装置是（ ） A.超前校正装置 B.滞后校正装置C.滞后——超前校正装置D.超前——滞后校正装置 二、填空（每题2分，共20分）1. 根据控制系统信号地形式，控制系统可分为______ __控制系统、________控制系统.2. 对于一个自动控制系统地性能要求可以概括为三个方面：____ ____、____ ____和 .3. 用时域法分析控制系统时，最常用地典型输入信号是________.4.若要求系统地快速性好，则闭环极点应距虚轴越__________越好.5. 如果根轨迹位于实轴上两个相邻地开环零点之间(其中一个零点可以位于无穷远处)，则在这两个零点之间必定存在________.6．伯德图分中频段、高频段和低频段，低频段能够反应系统地 ，中频段能够反映系统地暂态性能，高频段主要反映系统 .7.根轨迹图必对称于根平面地__________.8．分析稳态误差时，将系统分为0型系统、1型系统、2型系统…，这是按开环传递函数地__________环节数来分类地.9．采样控制系统中，如果希望从采样信号)(t f *中不失真地恢复原来地信号)(t f ，则采样频率s ω满足 .10. 线性定常系统地脉冲传递函数地定义 .三、简答题（每题5分，共20分）1. 绘制由基本环节组成地闭环控制系统地一般结构图.2.在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三种情况下，标准二阶系统地单位阶跃响应特性分别是什么?3.. 如图是最小相位系统地开环对数幅频渐近特性，试写出其传递函数G(s).4、求下列方程地奇点，并判断奇点类型.0)1(2=+--x x x x四、系统方框图如图2所示，并求出传递函数()C s R s ().（8分）图2五. 已知一单位闭环系统地开环传递函数为 )15.0(100)(+=s s s W K ，现加入串联校正装置：101.011.0)(++=s s s W c ，试： （12分）（7） 判断此校正装置属于引前校正还是滞后校正？（说明原因） （8） 绘制校正前、后系统及校正装置地对数幅频特性. （3） 计算校正后系统地相位裕量.六、采样系统结构图如图所示，)15(10)(1+=s s s W ，采样周期T=1秒，试判断闭环系统地稳定性.[10分]{(1z Z {e Z 1）─（3）为线性系统，（4）─（5）为非线性系统. （10分）《自动控制原理》试卷B一、单选题（每题2分，共20分）1．根据给定值信号地特点分类，控制系统可分为( ). A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统2．绘制根轨迹时需计算出射角地情况为：开环传递函数有（ ） A ．实极点 B ．实零点 C ．共轭复极点D ．共轭复零点3．．已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差ess 为常数，则此系统为（ ）A ．0型系统B ．I 型系统C ．Ⅱ型系统D ．Ⅲ型系统4开环系统频率特性G(jω)=3)j 1(3ω+，当ω=1rad/s 时，其频率特性相角θ(1)=( ). A.－45°B.－90°C.－135°D.－270°5． 过阻尼系统地动态性能指标是调整时间ts 和( ) A ．峰值时间tp B ．最大超调量σp C ．上升时间tr D ．衰减比σp ／σp′6．二阶振荡环节地相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为( ) A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°7．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)8. 超前校正装置地频率特性为)1(j T 1jT 122>βω+ωβ+，其最大超前相位角Φm 为( ). A.sin-111+β-βB.sin-11T 1-T 22+C.sin-11T 1T 22+β-βD.sin-11T 1T 22+ωβ-ωβ9．确定根轨迹与虚轴地交点，可用( )A ．劳斯判据B ．幅角条件C ．幅值条件D ．0ds dk =10．设开环传递函数为G(s)H(s)＝)3)(2()1(+++s s s s k ，其根轨迹渐近线与实轴地交点为（ ）A ．0B ．－1C ．－2D ．－3二、填空（每题2分，共20分）1. 根据控制系统元件地性质，控制系统可分为________控制系统、________控制系统.2. 对于一个自动控制系统地性能要求地快速性可由暂态性能指标中 、 等决定.3. 用频域法分析控制系统时，最常用地典型输入信号是___ _____.4. 线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入地相位移随频率而变化地函数关系称为__________.5. 如果根轨迹位于实轴上两个相邻地开环极点之间，则在这两个极点之间必定存在________.6．单位脉冲函数又称为δ函数，它地数学表达式是_______________.。

自动控制原理试卷A(1)2． （10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ，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 C0,3==p v （a ）0,0==p v （b ） 2,0==p v （c ） 题4图 题2图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。

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。

自动控制原理试卷A （2）1．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

2．（10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。

3．（10分）系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=，若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%，调节时间小于6s ，峰值时间小于6.28s ，试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。

（8分） 4.（10分）试回答下列问题： （1） 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？ （2） 从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？ 5．（15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。

C.系统稳定性与开环极点无关
D.系统稳定性只与闭环零点有关
16.以下哪种控制方法适用于非线性系统？（）
A.线性控制
B.非线性控制
C.模糊控制
D. A和B
17.在自动化控制系统中，以下哪个环节可能导致系统产生振荡？（）
A.控制器增益过大
B.控制器增益过小
C.被控对象时间常数过大
D.被控对象时间常数过小
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. D
3. A
4. A
5. D
6. A
7. D
8. A
9. D
10. C
11. B
12. A
13. C
14. A
15. B
16. D
17. A
18. A
19. D
20. B
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABC
4. BD
5. AB
6. ABCD
7. AB
8. ABC
A.比例控制
系统中，反馈信号的作用是？（）
A.增强系统的稳定性
B.减弱系统的稳定性
C.提高系统的响应速度
D.降低系统的响应速度
4.以下哪种控制策略是无差控制的？（）
A. P控制
B. PI控制
C. PD控制
D. PID控制
5.自动控制系统设计的主要目标是？（）
A.提高控制器增益
B.降低控制器增益
C.使用低通滤波器
D.使用高通滤波器
11.以下哪种控制策略适用于滞后系统？（）
A. P控制
B. PI控制
C. PD控制
D. PID控制
12.在控制系统中，系统稳态误差是指？（）

山东科技大学2007—2008学年第一学期《自动控制原理》考试试卷（A 卷）答案及评分标准班级 姓名 学号一、填空题（每空1分，共15分）1、对自动控制系统的基本性能要求可归纳为三个方面，这三个方面是 稳 、快 、 准 。

2、对于最小相位系统，开环对数幅频特性的低频区决定了系统的准确性能；中频区决定了系统的 快速性能。

高频区决定了系统 抗干扰 性能。

若要求提高系统的响应速度应选择 超前 校正装置。

若要求提高系统抑制噪声的能力应选择 滞后 校正装置。

3、某反馈控制的特征函数)5s 1)(2s .01()5s .01)(1s .01()s (H )s (G 1)s (F ++++=+=则该系统的开环极点 -5，-0.2 ，为闭环极点为 -10，-2 。

4、如下图所示系统的开环放大倍数为 100 ，当输入信号4=)t (r 时，系统稳态误差为4/101 ，当输入信号4=)t (r t 时，系统稳态误差为 ∞。

5、系统传递函数2345)(2+++=s s s s G ，其可控标准型为[]x y u x x54,103210--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=。

可观测标准型动态方程为[]x y u x x 10,543120=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= 。

二、选择题（每题3分，共15分）1、若系统（或元件）的某输入 输出的拉氏变换分别为)(),(0s x s x i ，对应的传递函数记为G(s)，则下列说法是不正确的有（B ） A 在零初始条件下，)()(0s X s X i =G(s)；B )()(G(s)0s X s X i =，描述了系统的全部信息；C 若g(t)为单位脉冲响应，则L[g(t)]G(s)=；D G(s)反映了系统本身的固有特性。

2、已知系统的状态方程和输出方程为[]x y u x x532,121132=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---= ，则系统状态（ A ）。

自动控制 (A )试卷一、系统结构如图所示，u1为输入， u2为输出，试求 1．求网络的传递函数G(s)=U1(s)/U2(s)2． 讨论元件R1，R2，C1，C2参数的选择对系统的稳定性是否有影响。

（15分）2二、图示系统，试求，（1） 当输入r(t)=0，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差e ss;（2） 当输入r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差e ss; （3） 若要减小稳态误差，则应如何调整K 1，K 2？（15分）三．已知单位负反馈系统的开环传递函数为.)())(()(1Ts s 1s 12s K s G 2+++=试确定当闭环系统稳定时，T ，K 应满足的条件。

（15分）四、已知系统的结构图如图所示，（1） 画出当∞→0:K 变化时，系统的根轨迹图；（2） 用根轨迹法确定，使系统具有阻尼比50.=ζ时，K 的取值及闭环极点（共轭复根）。

（15分）五、已知最小相位系统的对数幅频特性渐近特性曲线，1.试求系统的开环传递函数G （s ）;2.求出系统的相角裕量γ;3．判断闭环系统的稳定性。

（15分）六、设单位反馈系统的开环传递函数如下，2s158s -+=)()(s H s G 1. 试画出系统的乃奎斯特曲线;2. 用乃氏判据判断系统的稳定性（15分） 七、已知单位反馈系统的开环传递函数为1)s(2s 4G +=)(s使设计一串联滞后校正装置，使系统的相角裕量040≥γ，幅值裕量10db K g≥，并保持原有的开环增益值。

（10分）自动控制理论B一． 试求图示系统的输出z 变换C(z).（20分）(b)(a)二.闭环离散系统如图所示，其中采样周期T =1s ，（20分）1． 试求系统的开环脉冲传递函数G(z); 2． 求系统的闭环脉冲传递函数)z (Φ； 3． 确定闭环系统稳定时K 的取值范围。

（注：()T 22e z z )s 1(Z ,1z Tz )s 1(Z ,1z z )s1(Z αα--=+-=-=）三. 设单位反馈线性离散系统如图所示，其中T ＝1秒，试求取在等速度 输入信号r (t )=1作用下，能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的脉冲传递函数D (z )。