经典控制理论考试试题

1经典控制理论习题解答第一章 考试题库1、重庆三峡学院 04 至 05 学年度第 2 期自动控制原理课程考试试题册 A 卷（02 级电信)一、 填空（本题共 20 分，共 10 小题，每题各 2 分）l自动控制是 。2反馈控制的基本原理是 。3一个反馈控制系统通常由 、 、 、 、 等几个部分组成。4按给定量的运动规律，控制系统可分为 、 、 。5系统的频率特性是指 。6一个设计性能良好的控制系统，应当满足 、 、 三个方面的要求。7根轨迹的模值方程为 ,相角方程为 。8非线性特性的描述函数定义为 。9对于高阶系统，系统主导极点是指 。10采样系统的脉冲传递函数定义为： 。二、 （本题共 15 分）某工业过程温度控制系统如图所示，电位器上设定的电压 ur 是系统的输入量，箱体内液体的实际温度 为输出量，插入箱体内的热电偶的输出 U 与 成正比。试分析该系统的工作原理并画出方框图。二、 （本题共 15 分）测得某二阶系统的单位阶跃响应 c(t)如图所示，已知该系统具有单位负反馈，试确定其开环传递函数。2四、（本题共 15 分，共 2 小题）1）设某系统的特征方程式为： ，试用劳斯稳定判据判别系统的稳定性。2）下图表示开环传递函数 G(s)的奈奎斯待图，P 为 G(s)的正实部极点数目，判定闭环系统的稳定性。（a） （b）五、 （本题共 15 分）已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图所示。试求取系统的开环传递函数。六、 （本题共 20 分）已知单位反馈系统的开环传递函数为：试设计一个串联超前校正环节，使系统的相角裕量不小于 45 度，截止频率不低于 50rads。3自动控制原理 课程考试试题 A 卷评分标准一、 （本题共 20 分，共 10 小题，每题各 2 分）1、 在没有人直接干预的情况下，通过控制装置使被控对象或过程自动按照预定的规律运行，使之达到一定的状态和性能。2、 检测误差，用于纠正误差。3、 控制器、测量装置、比较装置、参考输入变换装置、执行机构、被控对象。4、 随动控制系统、定值控制系统、程序控制系统5、 线性定常系统，在正弦信号作用下，输出的稳态分量与输入的复数比。6、 稳定性、快速性、准确性7、8、9、有一个或两个闭环极点距离虚轴最近，这些极点在该高阶系统时间响应中起主导作用，而其它极点距离虚轴较远，可以近似忽略。10、G（Z）=C （Z）/R （Z ） 。二、 （本题共 15 分）三、 （本题共 15 分）四、 （本题共 15 分）1）不稳定，2） （a）不稳定、 （b）不稳定4五、 （本题共 15 分）六、 （本题共 20 分）2、重庆三峡学院 04 至 05 学年度第 2 期自动控制原理课程考试试题册 B 卷（02 级电信）一、填空（本题共 20 分，共 10 小题，每题各 2 分）l自动控制是 。2反馈控制的基本原理是 。3一个反馈控制系统通常由 、 、 、 、 等几个部分组成。4按给定量的运动规律，控制系统可分为 、 、 。5系统的频率特性是指 。6一个设计性能良好的控制系统，应当满足 、 、 三个方面的要求。7根轨迹的模值方程为 ,相角方程为 。8非线性特性的描述函数定义为 。9对于高阶系统，系统主导极点是指 。10采样系统的脉冲传递函数定义为： 。二、 （本题共 15 分） 电冰箱制冷系统工作原理如图。继电器的输出电压 Ua 就是加在压缩机上的电压。简述工作原理，指出控制对象、执行元件、测量元件、被控变量、参考输入，绘出系统元件框图。三、 （本题共 15 分）已知系统结构图如图所示，单位阶跃响应的超调量为 163，峰值时间 tp1秒5试确定参数 、K。四、 （本题共 15 分，共 2 小题）1）设某系统的特征方程式为： ，试用劳斯稳定判据判别系统的稳定性。2）下图表示开环传递函数 G(s)的奈奎斯待图，P 为 G(s)的正实部极点数目，判定闭环系统的稳定性。（a） （b）五、 （本题共 15 分）已知某开环系统的传递函数为：试绘制该系统的 Bode 图。六、 （本题共 20 分）设单位反馈 I 型系统原有部分的开环传递函数为：要求静态速度误差系数 Kv 8，相角裕量 35 度，设计串联校正装置。6自动控制原理 课程考试试题 B 卷评分标准一、 （本题共 20 分，共 10 小题，每题各 2 分）8、 在没有人直接干预的情况下，通过控制装置使被控对象或过程自动按照预定的规律运行，使之达到一定的状态和性能。9、 检测误差，用于纠正误差。10、 控制器、测量装置、比较装置、参考输入变换装置、执行机构、被控对象。11、 随动控制系统、定值控制系统、程序控制系统12、 线性定常系统，在正弦信号作用下，输出的稳态分量与输入的复数比。13、 稳定性、快速性、准确性14、8、9、有一个或两个闭环极点距离虚轴最近，这些极点在该高阶系统时间响应中起主导作用，而其它极点距离虚轴较远，可以近似忽略。10、G（Z）=C （Z）/R （Z ） 。二、 （本题共 15 分）三、 （本题共 15 分）四、 （本题共 15 分）1）不稳定， 2） （a）稳定， （b）稳定。五、 （本题共 15 分）7六、 （本题共 20 分）4、重庆三峡学院 2005 至 2006 学年度第 2 期自动控制原理 课程考试试题册 A 卷试题使用对象 ： 物理与电子信息 院（系） 03 级 电子信息工程 专业 1、2 班(本科)一、 （本题 20 分）填空l自动控制是指 。2PID 控制器输入输出关系表达式为：u（t）= 。3改善二阶系统响应的措施有： 、 。4开环对数幅率特性的低频段反映了系统的 ，中频段反映了系统的 和 ，高频段反映了系统 。5系统的频率特性是指 。6根据开环频率特性曲线绘制闭环频率特性曲线的两种图线是： 和 。7根轨迹的模值方程为 ,相角方程为 。8非线性特性的描述函数定义为 。9消除系统结构不稳定的措施可以有两种，一种是 ，另一种是 。10采样系统的脉冲传递函数定义为： 。三、 （本题 10 分）回答下列问题1、什么是主导极点？什么是主导极点分析法？2、简述绘制系统根轨迹图的步骤。四、 （本题 10 分）系统结构图如图所示，试求系统的闭环传递函数 C（S）/R（S） 。-Rs() s()1Gs()2Gs()1Hs()-8四、 （本题 15 分）设单位负反馈控制系统的开环传递函数为： )10.()sKG当 K=10 时，试求系统在单位阶跃函数输入时系统的阻尼比 、无阻尼自然频率 、峰值时间 、npt超调量 和调整时间 。%st五、 （本题共 15 分）已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为： )1()(2130sTsKG输入信号为 ，其中 为常数。试求系统稳态误差 时，各参数应保持的)(1)(tbatrba, se关系。六、（本题 15 分，共 2 小题）1） 已知某调速系统的特征方程式为： 0)1(675.4123 Kss求该系统稳定的 K 值范围。2）下图表示开环传递函数 G(s)的奈奎斯特图，P 为 G(s)的正实部极点数目，试判定闭环系统的稳定性。七、 （本题 15 分）已知单位反馈系统的开环传递函数为： )2(4)sKG9试设计一个串联超前校正环节，使校正后系统的速度误差系数 ，相角裕量 。120sKv 45重庆三峡学院 2005 至 2006 学年度 第 2 期自动控制原理 课程考试试题 A 卷评分标准命题人 廖祥学 使用于 物理与电子信息 院（系） 03 级 电子信息工程专业 1、2 班（本科 ） 一、 （本题 20 分）15、 在没有人直接干预的情况下，通过控制装置使被控对象或过程自动按照预定的规律运行，使之达到一定的状态和性能。16、 )()()()(0teKdetKtudDtIP17、 误差信号的比例-微分控制、输出量的速度反馈控制。18、 稳态精度，平稳性、快速性，对输入端高频信号的抑制能力。19、 线性定常系统，在正弦信号作用下，输出的稳态分量与输入的复数比。20、 等 M、等 N 圆图，Nichole 图。21、 ， 11niimiipszK ,210,)2()()(11 kpszsniimi 8、 121arctnBAXAYN9、改变积分性质，引入比例-微分控制。10、 。)(/)(zRCzG二、 （本题 10 分）1、 主导极点：如果系统中有一个(极点或一对)复数极点距虚轴最近，且附近没有闭环零点；而其它闭环极点与虚轴的距离都比该极点与虚轴距离大 5 倍以上，则此系统的响应可近似地视为由这个（或这对）极点所产生。10主导极点分析法：对于高阶系统，用主导极点对系统进行近似分析，从而将一个高阶系统简化为一阶或二阶的分析的方法。2、分支数；连续性与对称性；起点与终点；实轴上的根轨迹；根轨迹的渐近线根轨迹与实轴的交点；出射角、入射角；根轨迹与虚轴交点；（9)闭环极点和与积三、 （本题 10 分） 四、 （本题 15 分） 、 、121)(HGsRC stP36.0%3.16stS7.0五、 （本题 15 分） 六、 （本题 15 分）1） ，2）临界稳定213210TKb 9.K七、 （本题 15 分） ss054.27.84.)(4、重庆三峡学院 05 至 06 学年度第 2 期自动控制原理课程考试试题册 B（03 级电信 3 班)一、 （本题 20 分）填空l自动控制是指 。2反馈控制的基本原理是 。3一个反馈控制系统通常由 、 、 、 、 等几个部分组成。4按给定量的运动规律，控制系统可分为 、 、 。5系统的频率特性是指 。6一个设计性能良好的控制系统，应当满足 、 、 三个方面的