第一套
一. 单项选择填空（每小题4分，共20分）
1. 系统不稳定时，其稳定误差为（）
1） +8 2） -8 3） 0 4）以上都不对
2. 2-1-2型渐近对数幅频特性描述的闭环系统一定（）
1）稳定 2）不稳定 3）条件稳定 4）说不清
3. 由纯积分环节经单位反馈而形成的闭环系统超调量为（）
1） 0 2） 16. 3% 3）无超量 4）以上都对
4. 描述函数描述了（）系统的性能。
1）非线性系统 2）本质非线性系统 3）线性、非线性系统
5. 采样周期为（）的系统是连续系统。
1）0 2 ） oo 3）需经严格证明 4 ）以上都错
二、 简化结构图求传递函数C（s）/R（s）（每小题8分，共1 6分）
1・
三、 单位负反馈系统的零初始条件下的单位阶跃响应为（每小题5分，共20分）
c（r）= 1-严 sin（0f + tgT2A/2） t > 0
1. 析开环、闭环稳定性；
2. 超调量；
3. 求4 = ±0・02L（oo）时，调节时间；
4. 求阶跃响应时的稳态误差。
四、 单位负反馈系统的开环传递函数为 （每小题8分，共1 6分）
5（5 + 3）（$ + 1）
1. 绘制闭坏根轨迹图；
2. 决定闭环稳定的心的范围。
五、单位负反馈系统开环传递函数为（每小题8分，共1 6分）
G（s） = , &__- +5 + 1）
1. 绘制开环伯德图： 4）以上都错 2. 分析闭环稳定性。
第四套
一、 对自动控制系统基本的性能要求是什么？其中最基本的要求是什么？(5分)
二、 己知系统结构图如图1所示。(20分)
1) 求传递函数 E(s)/R(s)和 E(s)/N(s)o
2) 若要消除干扰对误差的影响(即E(s)/N(s)=0),问Go(s)m
图1
三、己知系统结构图如图2所示，要求系统阻尼比了 = 0.6。(20分)
1) 确定心值并计算动态性能指标如。％,心
_ - 5
《自动控制原理与系统》教案
1 第四章 分析自动控制系统性能常用的方法（10 学时）
目的、教学要求：
在经典控制理论中常用的分析方法有时域分析法(由时域响应及传递函
数出发去进行分析)、根轨迹分析法和频率特性分析法。本章主要介绍其中的两种分析方法，
即：时域分析法和频域分析法。因此在本章中主要掌握：
² 时域分析法的基本概念及分析方法
² 频域分析法的基本概念及分析方法
重点、难点：
本章的重点是： 频率特性的基本概念， 开环对数频率特性的绘制及幅值穿越频率的求取，
控制系统的对数稳定性判据，系统频域性能分析及与时域性能指标之间的关系。
本章的难点是：自动控制系统开环对数频率特性的绘制及幅值穿越频率的求取、控制系
统的频域性能分析及与时域性能指标之间的关系。
主要内容：
² 频率特性的基本概念
² 频率特性的图形表示法
² 典型环节的 Bode 图
² 自动控制系统的开环对数频率特性
² 习题
² 实验
教学方式：该部分内容较难理解，应采用 PPT+《自动控制原理频域分析工具箱》教学软件
的多媒体教学方式；习题课采用课堂教学， 但至少应用一次课堂练习用来让学生学习绘制伯
德图。
教学设计：
① 通过多媒体教学演示软件《自动控制原理频域分析工具箱》生动说明频率响应的概
念，引导学生对实验演示结果进行分析，从而引出占有率特性的基本概念。
② 通过一个案例（一阶 RC 电路）及多媒体教学演示软件来讲解：输出信号的幅值与相
位与频率之间的关系及频率特性与系统结构参数之间的关系（简要介绍，用 PPT+媒体教学
演示软件来讲）。
③ 采用课堂练习的方法，引导学生按步骤进行伯德图的绘制，学习绘制前要求学生准
备好二张以上的三级半对数坐标纸（从校园网上下载）。
教学内容：
一、频率特性的基本概念
1. 频率响应与频率特性
频率响应的概念：线性定常系统对正弦输入信号的稳态响应称为频率响应。 线性系统的
频域分析的出发点仍然是它的传递函数。 根据线性系统理论，我们知道如果一个线性时不变
第一套
一、单项选择填空（每小题4分，共20分）
1. 系统不稳定时，其稳定误差为（ ）
1）+∞ 2）-∞ 3）0 4）以上都不对
2. ２-１-２型渐近对数幅频特性描述的闭环系统一定（ ）
1）稳定 2）不稳定 3）条件稳定 4）说不清
3. 由纯积分环节经单位反馈而形成的闭环系统超调量为（ ）
1）0 2）16.3% 3）无超量 4）以上都对
4. 描述函数描述了（ ）系统的性能。
1）非线性系统 2）本质非线性系统 3）线性、非线性系统 4）以上都错
5. 采样周期为（ ）的系统是连续系统。
１）０ ２）∞ ３）需经严格证明 ４）以上都错
二、简化结构图求传递函数C(s)/R(s) (每小题８分，共１６分)
1.
2.
三、单位负反馈系统的零初始条件下的单位阶跃响应为 (每小题5分，共20分)
1. 析开环、闭环稳定性；
2. 超调量；
3. 求Δ＝±0.02L()时，调节时间；
4. 求阶跃响应时的稳态误差。
四、单位负反馈系统的开环传递函数为 (每小题８分，共１６分)
1. 绘制闭环根轨迹图；
2. 决定闭环稳定的k
1的范围。
五、单位负反馈系统开环传递函数为 (每小题８分，共１６分)
1. 绘制开环伯德图；
2. 分析闭环稳定性。
s1
11
sR(s) C(s)
-
ttgtetCt
)220sin(1)(1
5s1R(s)
N(s)
C(s)
- -
)1)(3()(1
sssk
sG
)1()(
21
sssk
sG第四套
一、对自动控制系统基本的性能要求是什么？其中最基本的要求是什么？（5分）
二、已知系统结构图如图1所示。（20分）
1）求传递函数E(s)/R(s) 和 E(s)/N(s)。
2）若要消除干扰对误差的影响（即E(s)/N(s)=0），问G
0(s)=?
图1
三、已知系统结构图如图2所示，要求系统阻尼比
自动控制原理第三版课后答案
1. 课后习题答案。
1.1 第一章。
1.1.1 选择题。
1. A。
2. C。
3. B。
4. A。
5. D。
1.1.2 填空题。
1. 系统。
2. 控制。
3. 输入。
4. 输出。
5. 误差。
1.1.3 简答题。
1. 控制系统是指能够对某一对象进行控制的系统，包括反馈控制系统和前馈控制系统两种类型。
2. 控制系统的基本组成包括输入端、输出端、控制器和执行器四个部分。
3. 控制系统的闭环和开环是指系统是否具有反馈环节，闭环系统具有反馈环节，开环系统则没有。
1.2 第二章。
1.2.1 选择题。
1. B。
2. A。
3. D。
4. C。
5. B。
1.2.2 填空题。
1. 传递函数。
2. 时域。
3. 频域。
4. 线性。
5. 时不变。
1.2.3 简答题。
1. 传递函数是描述系统输入输出关系的函数，通常用H(s)表示。
2. 时域分析是指通过对系统的状态方程进行求解，得到系统的时域响应。
3. 频域分析是指通过对系统的传递函数进行频域分析，得到系统的频域特性。
2. 综合题。
2.1 第三章。
2.1.1 选择题。
1. D。
2. A。
3. B。
4. C。
5. D。
2.1.2 填空题。
1. 稳定。
2. 系统。
3. 极点。
4. 零点。
5. 阶跃响应。
2.1.3 简答题。
1. 稳定性是指系统在受到干扰或参数变化时，能够保持稳定的特性。
