自动控制期中试卷

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 )。

-自动控制原理-期中试题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:2０12—２013学年第1学期《自动控制原理》期中考试试卷(适用专业：自动化、电气、测控)专业班级姓名学号开课系室信控学院自动化系考试日期２01２年11月2５日题一二三四五六总分号得分阅卷人一、ﻬ简答题(１8分)１. 控制系统正常工作的最基本要求是什么?答：稳定性、快速性、准确性(3分）2.什么是线性系统？线性系统的特征是什么?答：用线性微分方程描述的系统称为线性系统。

其特征是满足叠加原理,即叠加性与齐次性。

(3分)3.控制系统的传递函数的定义和应用范围是什么?答:控制系统的传递函数的定义为：零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

应用范围是：线性定常系统(３分）4.控制器中加入比例＋微分环节对控制系统的影响是什么？答：比例微分环节可增大系统的阻尼比,超调量增加,调节时间缩短,且不影响系统的稳态误差与自然振荡频率；允许选取较高的开环增益,因此在保证一定的动态性能条件下,可以减小稳态误差。

(3分)5.控制系统的稳态误差取决于哪些因素？答:开环增益、系统型别、输入信号的形式与幅值。

（３分)6.线性定常系统稳定的充分必要条件是什么?答：线性定常系统稳定的充分必要条件是闭环特征方程的根均具有负实部,或闭环传递函数的极点均位于s左半平面。

（3分）二 、(1）由图1所示系统结构图求出相应的传递函数()/()C s R s 和()/()C s N s 。

(8分）1G 2G1H2H3H -++()N s ()R s ()C s图1 系统结构图(２)由图2所示系统结构图求出相应的传递函数()/()C s R s 。

(8分）图2系统结构图解：(1)当仅考虑()R s 作用时，经过反馈连接等效，可得简化结构图(图１-１），则系统传递函数为12221212221233221()()111G G G H G G C s G G R s G H G G H H G H -==-++-g (4分）3H -1G 2221G G H -()R s ()C s图１-1 ()R s 作用时的简化结构图当仅考虑()N s 作用时,系统结构图如图1-2所示。

试卷编号：
（2012 至2013 学年第__2_学期）
课程名称：机械电气自动控制B 考试时间： 45 分钟
课程代码： 6003899 试卷总分： 100 分
考试形式：开卷学生自带普通计算器: 允许
一、简答题（本大题共3小题，每1小题30分，每2小题12分，每3小题25分，
总计67分）
1、什么是接触器？接触器最主要的用途是什么？简述接触器的工作原
理？请给出接触器在电路图中的图形符号和文字符号。

2、什么是继电器？继电器的输入量可以是哪些？继电器的输出量是
什么？
3、什么是时间继电器？时间继电器的延时方式有哪两种？这两种延
时方式的具体含义是什么？请给出时间继电器在电路图中的图形符号和文字符号。

二、分析题（总计33分）
分析如图所示的电路图，回答下面的问题
(1)该电路的功能是什么？是通过什么实现的？
(2)该电路是否有自锁功能？如有请标示并说明
(3)该电路是否有互锁功能？如有请标示并说明
(4)该电路是如何实现短路保护的？
(5)该电路是如何实现过载保护的？
(6)该电路是如何实现欠压保护的？
L3 QA1 L1 L2 QA0
M 3～ BB
QA2
QA2
QA1。

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（）。

自动控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20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. 是否存在反馈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. 在控制系统中，稳态误差是指（）。

A. 系统达到稳态时的输出值B. 系统达到稳态时的输入值C. 系统达到稳态时的输出与期望输出之间的差值D. 系统达到稳态时的输入与期望输入之间的差值答案：C3. PID控制器中的“P”代表（）。

A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案：A4. 一个系统如果其传递函数为G(s)=1/(s+1)，则该系统的类型是（）。

A. 零型B. 一型C. 二型D. 三型答案：B5. 在控制系统中，超调量是指（）。

A. 系统响应超过稳态值的最大值B. 系统响应超过稳态值的最小值C. 系统响应达到稳态值的时间D. 系统响应达到稳态值的速率答案：A6. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s^2+2s+1)，则该系统的开环截止频率为（）。

A. 1B. 2C. √2D. √3答案：A7. 根据奈奎斯特判据，如果一个系统的奈奎斯特曲线围绕(-1,j0)点顺时针旋转（）圈，则系统是稳定的。

A. 0B. 1C. 2D. 3答案：A8. 在控制系统中，如果一个系统对一个阶跃输入的响应是指数衰减的，则该系统是（）。

A. 稳定的B. 不稳定的C. 临界稳定的D. 临界不稳定的答案：A9. 一个系统如果其传递函数为G(s)=1/(s(s+2))，则该系统的零点为（）。

A. 0B. -2C. 0, -2D. 0, 2答案：C10. 在控制系统中，如果系统对一个单位阶跃输入的响应是单调的，则该系统（）。

A. 一定是稳定的B. 一定是不稳定的C. 可能是稳定的，也可能是不稳定的D. 无法判断答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响系统的稳定性（）。

A. 控制器的增益B. 系统的结构C. 反馈的类型D. 系统的初始条件答案：ABC2. 在控制系统中，下列哪些方法可以用来减少系统的超调量（）。

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 x i 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 x i 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 ee t c tt 。

3、 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。

plc期中考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. PLC的全称是（）。

A. 可编程逻辑控制器B. 可编程线性控制器C. 可编程逻辑计算机D. 可编程逻辑控制单元答案：A2. PLC的工作原理基于（）。

A. 顺序控制B. 循环控制C. 随机控制D. 并行控制答案：B3. 下列哪个不是PLC的输入设备（）。

A. 按钮B. 传感器C. 显示器D. 继电器答案：C4. PLC的输出设备通常包括（）。

A. 指示灯B. 电机C. 接触器D. 所有以上选项答案：D5. PLC的扫描周期主要包括（）。

A. 输入扫描B. 程序执行C. 输出刷新D. 所有以上选项答案：D6. PLC的存储器包括（）。

A. 只读存储器B. 随机存取存储器C. 可编程存储器D. 所有以上选项答案：D7. PLC的I/O地址分配通常由（）决定。

A. 用户B. PLC硬件C. 软件D. 制造商答案：A8. PLC的编程语言主要有（）。

A. 梯形图B. 指令列表C. 结构化文本D. 所有以上选项答案：D9. PLC的通信接口通常包括（）。

A. RS-232B. RS-485C. EthernetD. 所有以上选项答案：D10. PLC在工业自动化中的主要作用是（）。

A. 数据处理B. 过程控制C. 信息管理D. 系统监控答案：B二、填空题（每空1分，共10分）1. PLC的输入/输出模块通常包括______、______和______。

答案：数字输入模块、模拟输入模块、数字输出模块2. PLC的程序存储器用于存储______和______。

答案：用户程序、系统程序3. PLC的输出刷新阶段，CPU将______中的数据传送到______。

答案：输出映像区、输出设备4. PLC的扫描周期包括______、______和______三个阶段。

答案：输入处理、程序执行、输出处理5. PLC的通信协议主要有______、______和______。