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2008年西北工业大学控制科学与工程专业综合三考试试题（回忆版）
说明∶所有试题一律写在答题纸上
下面1-8题中任选5题完成，每题20分。
1.试给出系统和系统工程的定义，试举二个例子说明系统工程的应用。
2.系统具有哪些特性?试举例说明。
3.什么是负反馈?什么是正反馈?它们对系统产生什么作用?试举例说明。
4.大系统理论要研究大系统中的什么问题?请详细说明。
5.什么是运筹学?它的主要分支有哪些?试简述它们的基本概念。
6.举例说明层次分析法的基本思想和内容。
7.什么是风险管理?结合实例谈谈你对风险管理组成和风险评估的认识。
8.随着系统科学本身以及各类应用需求的发展，诸如地球系统科学、海洋生态系统科学、城市系统科学、复杂网络系统科学、系统生物学等一些高度综合的系统科学研究方向应运而生，请结合系统科学的发展趋势，谈谈你的认识。
《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。
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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。
自控试题c附答案 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.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。
本人签字： 编号：西北工业大学考试试题（卷）2004 －2005 学年第二学期开课学院 教改班 课程 自动控制原理 学时 64考试日期 考试时间 2 小时 考试形式（闭）（A）卷考生班级学 号姓 名一、 单选题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，将其相应字母写入题干的○内，每小题2分，共20分）１．采用负反馈形式连接后 ○ 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. 关于系统传递函数，以下说法不正确的是 ○ A. 是在零初始条件下定义的； B. 只适合于描述线性定常系统； C. 与相应s 平面零极点分布图等价； D. 与扰动作用下输出的幅值无关。
3．系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ○ A. 稳定； B. 临界稳定； C. 右半平面闭环极点数2=Z ； D. 型别1=v 。
4．系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ○ A. 型别2<v ； 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。
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5. 对于以下情况应绘制0°根轨迹的是 ○成绩页页教务处印制2005年第二学期自动控制原理（教改班 64学时）课程考试考题答案及评分标准(A卷)一．单选题（每小题2分，共20分）（1）D; （2）C; （3）B; （4）A; （5）D; （6）A; （7）D ; （8）C; （9）A; （10）B; 二．（共20分） 解（1）（4分） 22222221)()()(n n n s s K s K s K sK s K s Ks R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ （2）（4分） ⎩⎨⎧=====2224222n n K K ξωβω ⎩⎨⎧==707.04βK（3）（4分） 0010032.42==--ξξπσe（4）（4分） )(1)(2ββK s s K sK s Ks G +=+= ⎩⎨⎧==11v K K β（5）（4分）令：0)()(11)()()(＝s s G ss K s N s C s n n ∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==Φβ 得：βK s s G n +=)(三．（共15分）解（1） 绘制根轨迹 （9分）① 渐近线： ⎪⎩⎪⎨⎧︒︒±-=--=180,602333a σ ② 分离点：0321=++d d 解出： 1-=d ③ 与虚轴交点：96)(*23+++=K s s s s D 绘制根轨迹如右图所示。
西北工业大学研究生入学试题
考试科目:自动控制原理 题 号 541 说明: 该试题为2001年硕士生入学考试试题 共 3页 第 1 页 所有试题一律答在答题纸上
统考生作第二大题，单独命题考生作第三大题；
所有考生在四、五两大题中任选一题，其余各题必作。
三（15分）单独命题考生作此题
某单位负反馈系统的开环传递函数为
)
101(10)(t K s s s G ++= ∞→=0t K （1） 绘出变化时的闭环根轨迹；
74.258.12,1j s ±-=（2） 确定闭环极点 时的值，并计算系统的动态性能
t K （超调量%σ，调节时间）。
s t
注： 所有考生在四、五两大题中任选一题
四、 （20分）
某单位反馈的二阶系统（无闭环零点），其单位阶跃响应如图3（a ）所示； 当时，系统的稳态输出响应如图3（b ）所示。
t t r 4sin 3)(=
（a ） （b ）
图3 系统的单位阶跃响应和稳态正弦响应
（1） 求系统的闭环传递函数；
（2） 计算系统的动态性能（超调量%σ，调节时间）；
s t γ（3） 求系统的截止频率c ω。
和相角裕度。
