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《自动控制原理》西北工业大学参考题整理西北工业大学《自动控制原理》参考习题1-3、1-4；2-1(c)&(d)、2-6、2-8、2-10、2-11、2-12、2-133-1、3-3、3-4、3-6、3-7、3-9、3-11、3-13、3-15、3-16、3-17、3-21、3-22、3-23、3-24、3-28（1）、3-38、3-394-2、4-3（1）&（3）5-1、5-2（1）、5-3、5-6、5-9（1）&（2）&（3）、5-11（1）、5-13（1）~（4）6-2、6-3、6-4、6-5（1）、6-6、6-7、6-8、6-10（1）、6-12、6-13、6-16第一章习题及答案1-3、1-41-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。
题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。
这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程：控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。
西北工业大学航空学院德语（一外）2007理论力学1997，2000，2002——2004，2007腐蚀防护2007自动控制原理1995——1996，2000——2007（2001——2006有答案）信号与系统2002——2007（注：2006年试卷共4页，缺第1页）材料科学基础2003——2010（2010为回忆版）（2005——2009有答案）飞机总体设计原理2003——2004，2007材料力学2003——2004，2007数字电子技术2003，2007数字电路2004空气动力学2003——2004，2007空中交通管理基础2003——2004，2007结构有限元分析基础2007流体力学2003——2004，2007机械振动基础2007自动化检测技术2007航天学院日语(一外)2007德语（一外）2007自动控制原理1995——1996，2000——2007（2001——2006有答案）航天器与导弹控制原理2007飞行器飞行力学2007气体动力学2007飞行器结构力学2007火箭发动机原理2007数字电子技术2003，2007数字电路2004材料力学2003——2004，2007航海学院水声学原理2003——2004，2007噪声与振动控制2007理论力学1997，2000，2002——2004，2007流体力学2003——2004，2007自动控制原理1995——1996，2000——2007（2001——2006有答案）模拟电子技术2003——2004，2007数字信号处理2002——2004，2007通信原理2001——2004，2007（2002有答案）微弱信号检测技术2007信号检测与估计2003——2004，2007动力装置原理2007微机原理及应用2000——2004，2007（2000——2003有答案）[说明：2003年试卷名称为“微型计算机原理”]信号与系统2002——2007（注：2006年试卷共4页，缺第1页）塑性成形原理2003——2004材料学院材料科学基础2003——2010（2010为回忆版）（2005——2009有答案）陶瓷工艺原理2007材料力学2003——2004，2007塑性成形原理2003——2004机电学院设计理论2007工业设计2007电工技术与电子技术2007工业设计基础2003——2004电子技术基础1996——1997，2004，2007设施规划与设计2007汽车理论基础2007数控机床2007机械设计2003——2004，2007机械原理1996，2001，2003——2004微机原理及应用2000——2004，2007（2000——2003有答案）[说明：2003年试卷名称为“微型计算机原理”]电路1998——1999电路基础2001——2004，2007数字电子技术2003，2007数字电路2004电力电子技术2003——2004，2007机械加工工艺学2003——2004，2007计算机辅助管理2002——2004，2007计算机辅助制造2003——2004，2007C语言2003C语言程序设计2004塑性成形原理2003——2004力学与土木建筑学院建筑历史2007建筑设计原理2007道面工程2007理论力学1997，2000，2002——2004，2007材料力学2003——2004，2007结构力学（土建）2003——2004，2007钢筋混凝土结构2007道面工程2007动力与能源学院德语（一外）2007自动控制原理1995——1996，2000——2007（2001——2006有答案）传热学2003——2004，2007工程流体力学2003——2004，2007工程热力学2002——2004，2007叶轮机械原理2007信号与系统2002——2007（注：2006年试卷共4页，缺第1页）电子技术基础1996——1997，2004，2007电工技术与电子技术2007数字电子技术2003，2007数字电路2004模拟电子技术2003——2004，2007电子信息学院电路1998——1999电路基础2001——2004，2007模拟电子技术2003——2004，2007信号与系统2002——2007（注：2006年试卷共4页，缺第1页）通信原理2001——2004，2007（2002有答案）数字电子技术2003，2007数字电路2004自动控制原理1995——1996，2000——2007（2001——2006有答案）数字信号处理2002——2004，2007电磁场与电磁波2002——2004，2007武器运筹学2007航空火力控制原理2007随机信号分析2003——2004教育学专业基础综合（全国统考试卷）2007——2008自动化学院德语（一外）2007自动控制原理1995——1996，2000——2007（2001——2006有答案）电路1998——1999电路基础2001——2004，2007计算机网络2007概率论2004，2007概率论与数理统计2003系统工程概论2007交通工程导论2007惯性导航原理2007传感器原理2007电机学2007电力电子技术2003——2004，2007电子技术基础1996——1997，2004，2007机电控制元件与系统2007微机原理及应用2000——2004，2007（2000——2003有答案）[说明：2003年试卷名称为“微型计算机原理”]C语言2003C语言程序设计2004医学图像处理2007计算机学院计算机专业基础2004，2007计算机组成与系统结构2001——2003计算方法2003——2004计算机综合技术2004编译原理2000——2002操作系统1999——2002数据结构1998——1999，2002软件综合技术2004离散数学2000——2002理学院高等代数2007数学分析2002，2007数学分析与高等代数2003——2004量子力学2002——2004，2007电动力学2007光学2003——2004，2007有机化学2004，2007数学（理学）2007普通物理2007数字电子技术2003，2007数字电路2004物理化学（凝聚态物理、材料物理与化学、材料学、材料加工工程、应用化学专业）2007物理化学（物理化学、药剂学专业）2007高分子化学2007高分子物理2007环境化学2007管理学院运筹学2003——2007（2005有答案）（注：2005年试卷共6页，缺第6页；2005年答案共6页，缺第6页）管理经济学2003——2004，2007管理学2002——2004，2007计算机辅助管理2002——2004，2007计算机辅助制造2003——2004，2007人文与经法学院俄语(一外)2007日语(一外)2007法语(一外) 2007英语水平测试2002——2004，2007英语写作知识与技能2002英语语言学测试2003英语语言学基础2002英语综合知识测试2004，2007英语(一外)2007德语水平考试（含语法、词汇、阅读、翻译及写作）2007综合知识考试(含德国国情, 语言学与德语文学基础知识)2007 法学综合2007马克思主义发展史2007政治学原理2007，2010（2010为回忆版）中国近现代史2007中国特色社会主义理论与实践2007经济法2007教育学专业基础综合（全国统考试卷）2007——2008现代西方经济学2007艺术史2007艺术专业综合理论2007行政管理学2007，2010（2010为回忆版）软件学院计算机组成与系统结构2001——2003计算方法2003——2004计算机专业基础2004，2007计算机综合技术（含操作系统、计算机组成原理）2004，2007 编译原理2000——2002操作系统1999——2002数据结构1998——1999，2002软件综合技术（含数据结构、C++程序设计）2004，2007离散数学2000——2002生命科学院生物综合2007分子生物学2007生物医学工程综合2007有机化学2004，2007物理化学（凝聚态物理、材料物理与化学、材料学、材料加工工程、应用化学专业）2007物理化学（物理化学、药剂学专业）2007。
2002年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 试题编号：541说明：所有试题一律写在答题纸上 共 3 页 第 3 页221-=K ， 1)(=s H2002年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理试题编号：541说明：所有试题一律写在答题纸上共 3 页第 3 页2002年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理试题编号：541说明：所有试题一律写在答题纸上共 3 页第 3 页试题名称：自动控制原理 试题编号： 427试题名称：自动控制原理 试题编号： 427试题名称：自动控制原理 试题编号： 427西北工业大学2004年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 试题编号： 427 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 3 页1．（25分）已知系统结构图如图1所示（1） 确定使系统稳定的参数t K K ~0的取值范围，并在t K K ~0平面上表示出来；（2） 要求在2)(2t t r =作用下系统的稳态误差0=ss e ，试确定)(s G c 的表达式。
2．（25分）系统结构图如图2所示（1） 绘制当∞→变化时的系统根轨迹（求出渐近线，分离点，与虚轴交点），确定使系统稳定的开环增益=00K K 的取值范围；（2） 若已知闭环系统的一个极点为11-=λ，试确定系统的闭环传递函数。
试题名称：自动控制原理（A 卷） 试题编号： 427 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 2 页 共 3 页3．（25分）某单位反馈的最小相角系统，其开环对数幅频特性如图3所示。
（1） 写出系统开环传递函数)(s G 表达式； （2） 求系统的截止频率c ω和相角裕度γ。
[ 注：振荡环节的谐振频率221ξωω-=n r ，谐振峰值2121ξξ-=r M ]4．（25分）系统结构图如图4所示，被控对象的传递函数为)101.0)(11.0()(0++=s s s Ks G（1） 当1)(=s G c 时，若要求系统的静态误差系数100=v ，试判断系统此时是否稳定；K （2） 令100=K ，为使系统获得大于︒30的相角裕度，采用校正装置 1005.0105.0)(++=s s s G c试验证校正后系统是否满足要求。
装订线注：2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。
共4页 第1页学号：姓名：自动控制原理试题A (56学时)答案及评分标准一、答案：A C B B A D C D C B评分标准：每小题2分二、1、答案：()12314()12314123141C S R S G G G G G G G G G G H G G H G +++--＝评分标准：15分（按步骤给分）2、答案：%16.3 1.4s σ=s ＝％ t 评分标准：10分，每一问5分3、答案：（1）*13K ω=-==12a d ＝ d 3K （2） 13<<15评分标准：15分 第一问10分，第二问5分4、答案：（1） （2） K=80K <<评分标准： 15分 第一问8分，第二问7分 5、答案：（1） ()(1)(11020K G s s ss ++＝)033.4γ=- K=100(2) 3.1251()1001c s G s s ++＝(3) 0100(3.1251)()(1)(1)(10011020'57.7c s GG s s s s s γ+⎧⎪⎪+++⎨⎪=⎪⎩＝) 评分标准：25分 第一问10分，第二问5分，第三问10分装订线注：2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。
共4页 第1页学号：姓名：自动控制原理试题B (56学时)答案及评分标准一、 答案：C D B A B C A D C B评分标准：每小题2分二、1、答案：%16.3 1.4s σ=s ＝％ t评分标准：10分，每一问5分2、答案：（1）*13K ω=-==12a d ＝ d 3K （2） 13<<评分标准：15分 第一问10分，第二问5分 3、答案：()12314()12314123141C S R S G G G G G G G G G G H G G H G +++--＝评分标准：15分（按步骤给分） 4、答案： （1） ()(1)(11020K G s s s s )++＝ K=10033.4γ=-(2) 3.12511001c S G S ++＝(3) 0100(3.1251)()(1)(1)(1001)1020'57.7c s GG s s s s s γ+⎧⎪⎪+++⎨⎪=⎪⎩＝评分标准：25分 第一问10分，第二问5分，第三问10分5、 答案：（1） （2） K=80K <<15评分标准： 15分 第一问8分，第二问7分诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。
1 西工大821自动控制原理第四章 根轨迹法习题及答案4-1 系统的开环传递函数为)4)(2)(1()()(*+++=s s s K s H s G试证明点311j s +-=在根轨迹上，并求出相应的根轨迹增益*K 和开环增益K 。
解 若点1s 在根轨迹上，则点1s 应满足相角条件π)12()()(+±=∠k s H s G ，如图解4-1所示。
对于31j s +-=，由相角条件=∠)()(11s H s G=++-∠-++-∠-++-∠-)431()231()131(0j j jππππ-=---632满足相角条件，因此311j s +-=在根轨迹上。
将1s 代入幅值条件：1431231131)(*11=++-⋅++-⋅++-=j j j K s H s G ）（解出 ： 12*=K ， 238*==K K 4-2 已知开环零、极点如图4-22所示，试绘制相应的根轨迹。
（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ）（ｅ） （ｆ） （ｇ） （ｈ）题4-22图 开环零、极点分布图2解 根轨如图解4-2所示：4-3 已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。
⑴ )15.0)(12.0()(++=s s s Ks G⑵ )3)(2()5()(*+++=s s s s K s G⑶ )12()1()(++=s s s K s G解 ⑴ )2)(5(10)15.0)(12.0()(++=++=s s s Ks s s K s G系统有三个开环极点：01=p ,22-=p ,53-=p ① 实轴上的根轨迹：(]5,-∞-, []0,2-② 渐近线： ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±=+=-=--=πππϕσ,33)12(373520k a a图解4-2 根轨迹图3③ 分离点：021511=++++d d d 解之得：88.01-=d ，7863.32-d (舍去)。
④ 与虚轴的交点：特征方程为 010107)(23=+++=k s s s s D令 ⎩⎨⎧=+-==+-=010)](Im[0107)](Re[32ωωωωωj D k j D 解得⎩⎨⎧==710k ω与虚轴的交点（0，j 10±）。
西北工业大学2009年硕士研究生入学考试试题（B 卷）一、填空题（20分）(1) 离散时间信号()()()()()112223f k k k k k δδδδ=+-+-+-，()()()22132f k k k δδ=-+-，()()()12y k f k f k =*，则()3y = . (2) 信号()sin 2tf t tππ=的傅里叶变换为 . (3) ()()21sin wt t dt ϕδ+=⎰.(4)()100tz e z dz δ--∞=⎰.(5) 信号()()t f t t e U t =⋅，则其拉普拉斯变换()F s = . 二、选择题（40分）(1) 函数()2221ss F s e s -+=的原函数为：（） A ．()tU tB. ()2tU t -C. ()()2t U t -D. ()()22t U t --(2) 已知信号()0f t at +为求得()f at 应按照下列哪种运算求得正确结果（式中0t ，a 均为正值）.（） A ．()0f t at +左移0tB. ()0f t at +左移0t a C. ()0f t at +右移0tD. ()0f t at +右移t a(3) 已知连续时间系统的频域系统函数()11H jw jw=+，该系统属于（ ）滤波器。
A ．低通B.高通C.带通D.带阻(4) 以下为4个信号的拉普拉斯变换，其中（ ）信号的傅里叶变换不存在。
A.1B.1sC.12s + D.21s (5) 若信号()f t 的最高频率为()0f Hz ，则对信号()2f t 进行抽样时，使其频谱不重叠的最大抽样周期max T 为 . A. 04fB. 02fC. 012fD. 014f(6) 已知()()f t F jw ↔，则信号()()()3y t f t t δ=*-的频谱密度函数为 . A.()33j w f e -B. ()3j w F jw eC. ()3j w F jw e -D. ()33j w f e(7) 周期奇函数的傅里叶级数中，只可能含有（ ）. A ．正弦项B.直流项和余弦项C. 直流项和正弦项D.余弦项(8) 序列()f k 的单边Z 变换为()221z z -，则()f k =（ ）.A.()1kii =-∞-∑B.()01kii =-∑C.()01ii =-∞-∑D.()0ki U i =∑(9) 已知某信号()()223f t Sa t π=-⎡⎤⎣⎦，则其频谱密度函数()F jw = .A. ()()3j w U w U w e ππ-+--⎡⎤⎣⎦B. ()()322j wU w U w e ππ-+--⎡⎤⎣⎦ C. ()()32j w U w U w eππ-+--⎡⎤⎣⎦D. ()()3222j w U w U w eππ-+--⎡⎤⎣⎦ (10) 已知()()()121,f t f t tU t ==,则()()12f t f t *= . A.不存在B. ()tU tC. ()2t U tD.()212t U t 三、（20分）某离散时间系统的差分方程为()()()()()0.210.2421y k y k y k f k f k +---=+-. (1) 求系统函数()H z ；(2) 讨论此因果系统的()H z 的收敛性与稳定性； (3) 求系统的单位序列相应()h k ；(4) 当激励()f k 为单位阶跃序列时，求零状态相应()y k .四、 （15分）某线性时不变系统如图4.（a ）所示，输入信号()f t 的频谱()F jw 如图4.（b ）所示，它通过网络()1H jw 后使用周期冲激序列()T t δ进行抽样，()1H jw 的特性如图4.（c ）所示：(1) 为保证不出现混叠效应，求最低抽样频率s f ； (2) 求抽样输出信号()y t 的频谱函数；(3) 若抽样输出的脉冲调幅信号通过理想信道，为了使接收端能无失真地回复原始信号()f t ，问，接入的网络()2H jw 应具有什么样的特性？()f t ()1f t ()1H jw ()T t δ理想信道……()2H jw ()z t (a)()F jw 1w -1w 0（b ）()1H jw ()()111jw H jw H jw e τ-=12w -12w 0w（c ）图4五、（15分）已知信号()()()sin5.5f k k U k U k π=--⎡⎤⎣⎦(1) 画出()f k 的波形图； (2) 画出()()ki y k f i =-∞=∑的波形图；(3) 画出信号()()()2y k f k f k =--的波形图. 六、（15分）已知一物理实现系统的信号流图如图6所示：2图6(1) 求系统函数()H s ；(2) 该系统是否为因果系统？是否稳定？ (3) 画出系统的零极点图。
