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大学期末考试自动控制原理题集(附带答案)

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. .. z 自动控制原理1 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ss，则它的开环增益为（C ） A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2sssG，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TssG1)(，当频率T1时，则相频特性)(jG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sssssD，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(sssksG，当k=（ C）时，闭环系统临界稳定。 A.10 B.20 C.30 D.40

13.设系统的特征方程为025103234sssssD，则此系统中包含正实部特征的个数有（C ） A.0 B.1 C.2 D.3

14.单位反馈系统开环传递函数为ssssG652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ C ） . .. z A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05 15.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(sssGc，则它是一种（ D ） A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正 16.稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为（ B ）

A.)(lim0sEesss B.)(lim0ssEesss

C.)(limsEesss D.)(limssEesss 17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A ） A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（B ） A.圆 B.上半圆 C.下半圆 D.45°弧线

19.开环传递函数为G(s)H(s)=)3(3ssK,则实轴上的根轨迹为（ C ） A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0) 20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反馈的传感器。 A.电压 B.电流 C.位移 D.速度

44.解： 由图知该系统的开环传递函数为12122TssTsk （2分）

其中T=13 （1分） 由低频渐近线与横轴交点为10，得10k （2分） 修正量10)2log(20L，得158.0 （2分）

故所求开环传递函数为1105.091102sss （3分） . .. z 或记为)12(22TssTsk (158.03110Tk) 自动控制原理2 一、 单项选择题（每小题1分，共20分） 1. 系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ A ） A.最优控制 B.系统辨识 C.系统分析 D.最优设计 2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ B ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。 A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量 3. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ D）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 4. 主要用于产生输入信号的元件称为（ B ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件

5. 某典型环节的传递函数是151ssG，则该环节是（ C ） A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节 6. 已知系统的微分方程为txtxtxtxi2263000，则系统的传递函数是（A ）

A.26322ss B.26312ss C.36222ss D.36212ss

7. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（C ） 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.串联越过的方块图单元的倒数

8. 设一阶系统的传递27)(ssG，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为（B ）

A.7 B.2 C.27 D.21 9. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（ D） A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量 10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（D ） A.谐振频率 B.截止频率 C.最大相位频率 D.固有频率

11. 设系统的特征方程为0122234sssssD，则此系统中包含正实部特征的个数为（ C） A.0 B.1 C.2 D.3 12. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（ C ） A.0～15 B.15～30 C.30～60 D.60～90 . .. z 13. 设一阶系统的传递函数是12ssG，且容许误差为5%，则其调整时间为（ C ） A.1 B.2 C.3 D.4 14. 某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ D）

A.1TsK B.))((bsassds C.)(assK D.)(2assK

15. 单位反馈系统开环传递函数为)23(422ssssG，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（ A） A.0 B.0.25 C.4 D.

16. 若已知某串联校正装置的传递函数为11.01)(sssGc，则它是一种（ A） A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正 17. 确定根轨迹大致走向，一般需要用（ D ）条件就够了。 A.特征方程 B.幅角条件 C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件

18. 某校正环节传递函数1101100)(sssGc，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ D ） A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0)

19. 系统的开环传递函数为2)1)((sssK，则实轴上的根轨迹为（ B） A.(-2，-1)和（0，∞） B.(-∞，-2)和(-1，0) C.(0，1)和(2，∞) D.(-∞，0)和(1，2) 20. A、B是高阶系统的二个极点，一般当极点A距离虚轴比极点B距离虚轴大于（ A ）时，分析系统时可忽略极点A。 A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍

二、 计算题（第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共30分） 42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。 42.解：

)()()()()()()()(021202100sFsYkkDsmstFtykktyDtymii （2.5分）

2121)(kkDsmssG （2.5分）

43. . ..

z

43.已知系统的传递函数)11.0(10)(sssG，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的图。 43.解： 系统有一比例环节：2010log2010K （1.5分）

积分环节：s1 （1分）

惯性环节：11.01s 转折频率为1/T=10 （1.5分） 20Log G(jω) 40 [-20] 20 [-40] 0 0.1 1 10 ω -20 -40

∠G（jω）

0 0.1 1 10 ω -450 -900 -1350 -1800

44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求： (1)若5.0，对应最佳响应，问起搏器增益K应取多大。 (2)若期望心速为60次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多少？瞬时的最大心速多大。

y0(t)

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自动控制原理期末考试卷与答案

自动控制原理期末考试卷与答案

自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题（每空 1 分，共20分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、快速性和 准确性 。

2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。

3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。

4、控制系统的数学模型，取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。

5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。

6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。

7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。

%σ是超调量 。

8、设系统的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++，则其开环幅频特性为2212()()1()1KA T T ωωωω=+⋅+，相频特性为01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---。

9、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。

10、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。

11、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统。

12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。

13、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定。

（完整版）自动控制原理期末考试复习题及答案

（完整版）自动控制原理期末考试复习题及答案

（完整版）⾃动控制原理期末考试复习题及答案⼀、填空题1、线性定常连续控制系统按其输⼊量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。

3、构成⽅框图的四种基本符号是：信号线、⽐较点、传递环节的⽅框和引出点。

4、我们将⼀对靠得很近的闭环零、极点称为偶极⼦。

5、⾃动控制系统的基本控制⽅式有反馈控制⽅式、_开环控制⽅式和_复合控制⽅式_。

6、已知⼀系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为。

7、⾃动控制系统包含_被控对象_和⾃动控制装置两⼤部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分⽅程、传递函数、__差分⽅程_、脉冲传递函数_、__⽅框图和信号流图_。

9、_相⾓条件_是确定平⾯上根轨迹的充分必要条件，⽽⽤_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。

当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。

10、已知⼀系统单位脉冲响应为te t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为__。

11、当∞→ω时⽐例微分环节的相位是： A.90 A.ο90 B.ο90- C.ο45 D.ο45-12、对⾃动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个⽅⾯，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个⽅⾯中的_快速性___，⽽稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征⽅程的全部特征根均分布在Z 平⾯上的_单位圆 _内，即所有特征根的模均⼩于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加⼯系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.⽔位控制系统D.普通数控加⼯系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作⽤下的系统稳态误差0=ss e ，则： B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 A.意味着该系统是⼀个0型系统 B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 C.意味着该系统没有输出信号 D.意味着该系统具有⽐较⾼的开环增益16、⼀阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作⽤下，系统的稳态误差为 T 。

理工大学《自动控制原理》期末考试卷及答案

理工大学《自动控制原理》期末考试卷及答案

理工大学学生考试卷考试课程自动控制原理考试日期成绩考生姓名学号（8位）年级专业1、已知系统结构图如下，试简化该结构图并求系统传递函数C(s)/R(s).（10分）2、控制系统结构图如下图所示。

要求系统单位阶跃响应的超调量%3.16=p σ，峰值时间1p t s =。

试确定K 与τ的值。

(15分) （21ξξπσ--=ep ，np t ωξπ-=1 ）用劳斯判据判断系统稳定性，如果不稳定，求系统在s右半平面根的个数及虚根值。

（15分）7、由如下对数幅频特性求该最小相位系统的传递函数。

（10分）参考答案1、总共10分，其中分离点正确向后移动得5分，最终结果正确得5分。

如果采用梅森公式得正确结果，得7分。

2、总共15分，ξ和ωn计算正确得5分，闭环传递函数正确得5分，最终结果正确得5分。

3、总共15分，闭环特征方程正确得3分，劳斯表头两行正确得2分，后三行每行2分，结论正确得3分。

4、总共15分，3个误差系数，每个3分，结果正确6分。

解：该系统为一型系统，.5)(lim ,0,0K s sG K K K s v a p ===∞=→稳态误差为：.5313KK e v ss =⨯=5、总共10分，实轴根轨迹正确得4分，渐近线为虚轴正确得2分，分离点为-0.4679正确得2分，复平面根轨迹正确得2分。

其中，分离点满足的方程为：.039623=+++='-'s s s M N M N6、总共10分，其中乃氏图正确得2分，开环频率特性方程A(ω)和φ（ω）表达正确各得2分，ω和K 计算正确各得2分。

8、解：校正前后伯德图正确各得3分，截止频率和相角裕度计算正确各得3分，作用分析正确得3分。

作用：利用超前校正网络的相角超前特性去增大系统的相角裕度，以改善系统的暂态响应。

-40dB/dec-20dB/dec20lg K=461()(dB)L ωω20401027.781c ω2c ω111.11()c G ω2()G ω()o G ω-40dB/dec100根据引入串联超前校正网络，有α=4。

自动控制原理(二)_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

自动控制原理(二)_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

自动控制原理（二）_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.死区特性可减小稳态误差。

参考答案:错误2.已知两系统的传递函数分别为W1(s)和W2(s),两子系统串联联结和并联连接时，系统的传递函数阵分别为：（）【图片】【图片】【图片】参考答案:_3.对于线性定常系统，可控性与可达性是等价的。

参考答案:正确4.对于线性离散控制系统，可以直接应用连续系统劳斯判据判断系统稳定性。

（）参考答案:错误5.判断以下二次型函数的符号性质：【图片】参考答案:负定6.只要系统可观，则可用输出反馈（至状态微分）任意配置闭环极点使系统稳定。

参考答案:正确7.描述函数法主要研究自持震荡参考答案:正确8.具有饱和非线性元件的非线性控制系统如下图所示，下列说法正确的是：（）【图片】参考答案:当K=5时，系统稳定_当K=15时，系统自振荡频率为_当K=10时，系统存在稳定振荡点9.已知【图片】的拉氏变换为【图片】, 求【图片】的Z变换。

（）参考答案:_10.某离散控制系统【图片】（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t时.该系统稳态误差为∞。

参考答案:错误11.相轨迹振荡趋于原点，该奇点为。

参考答案:稳定焦点12.采样系统的闭环极点在Z平面上的分布对系统的动态响应起着决定性作用，采样系统的暂态特性主要由闭环脉冲传递函数的极点来确定。

（）参考答案:正确13.非线性系统自持振荡与有关。

参考答案:系统结构和参数14.设闭环离散系统如图所示，其中采样周期为【图片】。

【图片】则下列说法正确的是（）参考答案:作用下的稳态误差为_作用下的稳态误差为15.对于下述系统的能控能观分解后的各子系统(特征值、和互异)，以下说法正确的是：【图片】参考答案:x1。

x2-x3-x4子系统状态完全能控_x5子系统状态完全不能控16.状态反馈既不改变系统的可控性也不改变系统的可观性参考答案:错误17.对非线性系统:【图片】【图片】其在原点处渐进稳定，但不是大范围渐进稳定的。