自动控制历年考试题

1、试卷一一、填空题（每空1分，共15分）1.1自动控制是在_情况下，利用_使_的被控量自动地按预先给定的规律去运动。1.2对控制系统的基本要求是_、_和_。1.3线性定常系统的传递函数定义为：初始条件_时，系统_拉式变换与系统_拉式变换之比。1.4在频率域中表征系统稳定程度的指标是：_和_。1.5若环节的传递函数为，则其对数幅频特性L（w）在零分贝点处的频率数值为_。1.6 Bode图中对数相频特性图上的180o线对应于奈奎斯特图中的_。1.7_标志着系统最终可能达到的控制精度，它既与系统的结构及参数有关，也取决于_的形式及大小。二、简答题（本题15分，其中第1小题10分，第2小题5分）2.1试

2、求出下图无源网络的传递函数2.2已知系统的闭环特征方程为试确定系统稳定时K的取值范围 三、计算题（本题40分，其中第1、3小题15分，第2小题10分）3.1已知系统的结构图如下图所示。若时，试求（1）当时，求系统超调量及调节时间。（2）当时，若要使超调量20，试求应为多大？并求出此时的调节时间的值。（3）比较上述两种情况，说明内反馈的作用是什么？3.2系统结构图如下图所示。当输入信号，干扰信号时，求系统总的稳态误差3.3系统结构图若下图所示，求传递函数，四、图解题（本题30分，其中第1小题20分，第2小题10分）4.1已知某最小相位系统开环对数幅频特性如图所示。试求：（1）开环传递函数；（2）

3、截止频率及相角裕量；（3）绘制幅相频率特性曲线；（4）判断系统稳定性。4.2已知负反馈系统的开环传递函数，绘制闭环系统的根轨迹。试卷二一、填空题（每空1分，共15分）1.1自动控制系统按控制方式可分为_系统、_系统和_系统。1.2对自动控制系统的基本要求是_、_和_。1.3常用的频率特性曲线有_频率特性曲线、_频率特性曲线和_频率特性曲线。1.4_可以体现系统距离稳定边界的余量，在频域分析方法中，通常用_和_来体现系统的这方面特性。1.5系统的动态性能指标，可以体现系统动态过程的特征。常用的动态性能指标为_、_和_。二、简答题（本题30分，每小题10分）2.1求出下图所示有源网络的传递函数。2

4、.2设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示，试确定系统的传递函数。2.3试求出如图所示的控制系统闭环传递函数。三、图解题（本题35分，其中第1小题15分，第2、3小题各10分）3.1某单位负反馈系统开环传递函数为，要求：（1）画出K由变化时，闭环系统的根轨迹；（2）用根轨迹法确定，使系统具有阻尼比（对应一对复数闭环极点）时闭环极点的取值及k的取值。3.2控制系统的开环幅相频率特性如下图所示，P为开环传递函数在s平面右半部的极点数，试判断闭环系统的稳定性。3.3最小相位系统的开环渐近对数幅频特性如图所示（1）试写出相应的开环传递函数；（2）计算出相角稳定裕量。四、计算题（本题20分）设单位负反

5、馈系统开环传递函数，试设计串联超前校正装置，满足校正后（1）相位裕量；（2）截止频率；（3）速度误差系数，试确定校正网络及参数。（）试卷三一、填空题（每空3分，共15分）1.1已知单位负反馈系统的闭环零点为-1，闭环根轨迹起点为0，-2，-3。试确定系统稳定时开环增益的取值范围 。1.2如果要使二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应的超调量小于25%，阻尼比的取值范围 。1.3二阶系统的幅相频率图与实轴交点的坐标为 ，与虚轴交点的坐标为 。1.4已知系统的闭环传递函数为，估算系统单位阶跃响应的5%调节时间为 。二、简答题（本题15分，其中第1小题10分，第2小题5分）2.1化简结构图，求系统传递函数2.

6、2已知系统的闭环特征方程为试确定系统稳定时K的取值范围三、计算题（本题40分，其中第1、3小题15分，第2小题10分）3.1系统如下图示，时的响应为，求3.2系统结构图如下图所示。当输入信号，干扰信号时，求系统总的稳态误差3.3已知采样系统如下图所示，其中。（1）判断系统稳定的K值范围；（2）写出K=1时的单位阶跃响应表达式，并计算此时的稳态误差。四、图解题（本题30分，其中第1小题10分，第2小题20分）4.1设最小相位系统开环对数幅频特性曲线如下图所示。（1）写出该系统的开环传递函数；（2）判断闭环系统是否稳定，并说明理由。4.2已知，画根轨迹。试卷四一、填空题（共10分，每空1分）1、自

7、动控制系统的性能指标通常指的是 、动态性能和 。2、控制系统按其控制方式分为 系统、闭环控制系统和 控制系统。3、根轨迹是指系统 传递函数中某个参数从零变到无穷时， 特征根在s平面上移动的轨迹。4、利用滞后超前校正网络的超前部分来增加系统的 ，同时利用滞后部分来改善系统的 。5、把连续信号变换为脉冲序列的装置称为 ，而保持器的任务是解决各 之间的插值问题。二、求下图所示有源网络的传递函数。（5分） 三、求下图所示系统的传递函数。（10分）四、（电班作）已知单位负反馈系统开环传递函数，希望输入信号时，求的取值范围。（10分）五、已知单位负反馈系统的开环传递函数，绘制系统的根轨迹；并判断系统的稳定

8、性。（15分）六、已知单位负反馈系统的开环传递函数，试用劳思判据判定闭环系统的稳定性。（10分）七、已知的开环传递函数，绘制系统开环幅相特性曲线，并判断闭环系统的稳定性。（15分）八、已知单位负反馈系统的不可变部分传递函数为，其串联校正后的开环对数幅频特性渐进线如图所示：（15分） 1、写出串联校正装置的传递函数。2、画出校正装置的开环对数幅频特性渐进线。4040201001010.1204060-2020九、线性离散系统如图所示，求。 （10分） 十、非线性系统结构图如下图所示，试确定自振荡的频率和振幅。（10分） 已知：试卷五一、填空题（共10分，每空1分）1、自动控制系统的性能指标通常指

9、的是 、动态指标和 。2、控制系统按其控制方式分为 控制系统、闭环控制系统和 控制系统。3、线性定常系统的传递函数，定义为 条件下，系统 的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。4、控制系统的校正方法包括 校正、 校正和前馈校正。5、把连续信号变换为脉冲序列的装置称为 ；而保持器的任务是解决各 之间的插值问题。二、求下图所示无源网络的传递函数。（5分）三、求下图所示系统传递函数。（10分）四、（电班作）已知单位负反馈系统的开环传递函数 1、求系统单位阶跃响应的超调量和调节时间； 2、求单位斜坡输入作用下的稳态误差。（10分）五、已知单位负反馈系统的开环传递函数，绘制系统的根轨迹；并分析闭环系统的稳定

10、性。（15分）六、系统结构如下图所示，求扰动时系统的稳态误差。（10分）七、已知系统开环传递函数，请绘制系统的开环幅相曲线，并判断闭环系统的稳定性。（15分）八、设一最小相位系统不可变部分的对数幅频特性的渐进线如图中实线所示。采用串联校正后，系统的开环对数幅频特性渐进线如图中虚线所示。（15分） 1写出串联校正装置的传递函数。2、在图中画出校正装置的开环对数幅频特性渐进线。6040201001010.1204060-20九、已知离散系统结构图如下所示，采样周期，试分析系统的稳定性。（10分） 已知： 十、（自、测班作）试将下图所示非线性系统简化成在一个闭环负反馈回路中，非线性特性与等效线性部分

11、相串联的典型结构，并写出等效线性部分的传递函数。（10分）试卷六一、填空题（共10分，每空1分）1、自动控制系统的性能指标通常指的是 、动态性能和 。2、控制系统按其控制方式分为 控制系统、闭环控制系统和 控制系统。3、控制系统的基本校正方法包括 校正、 校正和前馈校正。4、线性定常系统在 信号作用下，输出的稳态分量与 的复数比称为系统的频率特性。5、香农采样定理的表达式为 ，采样周期T选得越小，对控制过程的信息便获得越 。二、求下图所示系统的传递函数。（5分）三、求下图所示系统的传递函数（10分）四、已知单位负反馈系统的开环传递函数。（10分）1、 求系统单位阶跃响应的超调和调节时间。2、

12、画单位阶跃响应曲线（标清楚超调量、调节时间、误差带）。五、已知单位负反馈系统的开环传递函数绘制系统的根轨迹；并判断系统的稳定性。（15分）六、对下图所示系统，求时的稳态误差。（10分）七、已知系统开环传递函数，绘制系统开环幅值曲线，并判断闭环系统的稳定性。（15分）八、已知单位负反馈系统的不可变部分传递函数，其串联校正后开环对数幅频特性渐进线如图所示。（15分）1、 求串联校正装置的传递函数2、 求校正后相角裕度。40201001010.1204060-20、九、已知下图所示离散系统是稳定的，采样周期，试求时离散系统的稳定误差。已知：（10分）十、（自、测班作）非线性系统结构图如下图所示，试确

13、定自振荡的频率和振幅。（10分） 已知：试卷七一、选择题（每空1分，共10分）1、自动控制系统的稳定性与 和 有关。 A: 结构 ；B：参数 ；C：输入信号 ；D：初始条件2、串联超前校正装置可以用来改善系统的 和 。 A：快速性；B：准确性；C：稳定性：D：抗干扰能力3、按给定值分类可将自动控制系统分为 系统、 系统和 系统。 A：定值控制；B：随动控制；C：线性控制；D：程序控制4、线性离散控制系统稳定的充要条件是闭环特征根的模 。 A：大于1 ；B：小于1；C：等于1：D：等于05、系统开环频率特性指标有 和 。 A：稳定裕量 ；B：截止频率；C：开环增益：D：转折频率二、电路如图所示，

14、求其传递函数。（第1题5分，第2题5分，共10分）1、 2、 三、求下图所示系统传递函数（第1题5分，第2题5分，共10分）1、 2、 四、设单位负反馈系统开环传递函数为，试绘制其根轨迹，（本题10分）五、设单位负反馈系统开环传递函数为 ，K、T、Z均大于零，试分析和绘制T和T情况下奈氏图。（本题15分） 六、控制系统方块图如图所示，试求1、当输入时系统稳态误差。2、当输入为，时系统稳态误差。(第1问6分；第2问4分，共10分)。七、一单位负反馈控制系统开环传递函数为，其单位阶跃响应曲线如图所示，试确定系统参数K及T。（本题10分）八、已知一单位负反馈控制系统，其固定不变部分和串联校正装置的对

15、数幅频特性如图所示。1、画出校正后系统开环对数幅频特性。2、求出校正后系统开环传递函数。(第1问8分；第2问7分，共15分)。九、选做题（自动化、测控做第1题，电气工程做第2题）（本题10分）1、下图所示系统中，ZOH代表零阶保持器。(1)、求闭环系统脉冲传递函数。(2)、为使系统保持稳定，积分器增益A的范围如何？(；)2、闭环系统特征方程式为：，试求该系统在右半平面特征根的个数。试卷八一、选择填空（每空1分，共10分）1、常用串联校正装置分为 、 和 。 A: 超前校正装置 ；B：滞后校正装置 ；C：反馈校正装置 ；D：滞后超前校正装置2、自动控制系统由 和 组成。 A：被控对象；B：自动化

16、装置；C：放大器：D：校正装置3、系统开环频率指标有 和 。 A：相角裕量；B：谐振峰值；C：截止频率；D：谐振频率4、闭环系统稳定的充要条件是：闭环 位于S平面虚轴左侧。 A：放大倍数 ；B：零点；C：极点：D：时间常数二、电路如图所示，求传递函数。（第1题5分，第2题5分，共10分）1、 2、 三、控制系统方块图如图所示，求闭环传递函数（本题10分）四、已知单位负反馈系统开环传递函数为，画出其根轨迹，并求出系统稳定时K的取值范围。（本题15分）五、一单位负反馈系统，其开环传递函数为 求时的稳态误差。（本题10分）六、系统方块图如图所示，求%=20%，ts(5%)=1.8s时，系统的参数K及

17、值 。（本题10分）七、控制系统开环传递函数为，画出奈示图, 并用奈示判据判断闭环系统是否稳定。（本题15分）八、已知一单位负反馈控制系统，其固定不变部分及串联校正装置对数幅频特性曲线如图所示，画出校正后开环系统对数幅频特性曲线，并求出传递函数。(本题15分)九、选做题（自动化、测控做第1题，电气工程做第2题）（本题10分）1、离散系统如图所示，采样周期，试求系统闭环脉冲传递函数，并判断系统是否稳定。2、闭环系统特征方程式为：，试求系统在s右半平面的根数。试卷九一、选择填空（每空1分，共10分）1、自动控制系统的性能指标通常指的是稳定性、 和 。 A: 放大倍数 ；B：时间常数 ；C：准确性

18、；D：快速性2、控制系统的稳定性判断方法主要有闭环特征根位置 、 和 。 A：振荡频率；B：代数稳定判据；C：振荡幅值：D：奈魁斯特稳定判据3、控制系统的基本校正方法包括 校正、 校正和复合校正。 A：速度；B：流量；C：局部反馈；D：串联4、线性定常系统在 信号作用下，输出的稳态分量与 的复数比称为系统的频率特性。 A：阶跃 ；B：正弦；C：输入稳态分量；D：输入动态分量5、系统开环频率特性指标有 和 。 A：稳定裕量；B：截止频率：C：开环增益；D：转折频率二、电路如图所示，求其传递函数。（第1题5分，第2题5分，共10分）R1R2R3Cuiuo1、 2、 三、求下图所示系统的传递函数（本

19、题10分）四、已知单位负反馈系统的开环传递函数，1、求系统单位阶跃响应的超调量和调节时间（误差带=0.05）。2、画单位阶跃响应曲线（标清楚超调量、调节时间）。（第1题6分、第2题4分，共10分）五、已知单位负反馈系统的开环传递函数 绘制系统的根轨迹；并求使系统稳定时K的取值范围。（本题15分） 六、对下图所示系统，求 时的稳态误差。（本题10分）1s (0.5s+1)24s+1R(s)N(s)E(s)C(s)_+七、已知系统开环传递函数，绘制系统开环幅相曲线，并判断闭环系统的稳定性。（本题10分）八、已知单位负反馈系统的不可变部分传递函数，其串联校正后开环对数幅频特性渐近线如图所示。1、 求

20、串联校正装置的传递函数，并说出它为哪种类型的串联校正环节；2、 求校正后系统的相角裕度。（第1题10分，第2题5分，共15分）九、（自动化、测控做第1题，电气工程做第2题）（本题10分）1、下图所示离散系统（ZOH为零阶保持器），采样周期，试判断它的稳定性。已知： 2、已知控制系统的闭环特征方程为：，试求系统在s右半平面特征根的个数。试卷十一、填空题（每空3分，共15分）1.1已知单位负反馈系统的闭环零点为-1，闭环根轨迹起点为0，-2，-3。试确定系统稳定时开环增益的取值范围 。1.2如果要使二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应的超调量小于25%，阻尼比的取值范围 。1.3二阶系统的幅相频率图与实轴

21、交点的坐标为 ，与虚轴交点的坐标为 。1.4已知系统的闭环传递函数为，估算系统单位阶跃响应的5%调节时间为 。二、简答题（本题15分，其中第1小题10分，第2小题5分）2.1化简结构图，求系统传递函数2.2已知系统的闭环特征方程为试确定系统稳定时K的取值范围三、计算题（本题40分，其中第1、3小题15分，第2小题10分）3.1系统如下图示，时的响应为，求3.2系统结构图如下图所示。当输入信号，干扰信号时，求系统总的稳态误差3.3已知采样系统如下图所示，其中。（1）判断系统稳定的K值范围；（2）写出K=1时的单位阶跃响应表达式，并计算此时的稳态误差。四、图解题（本题30分，其中第1小题10分，第

22、2小题20分）4.1设最小相位系统开环对数幅频特性曲线如下图所示。（1）写出该系统的开环传递函数；（2）判断闭环系统是否稳定，并说明理由。4.2已知，画根轨迹。试卷十一一、填空题（每空1分，共15分）1.1自动控制是在_情况下，利用_使_的被控量自动地按预先给定的规律去运动。1.2对控制系统的基本要求是_、_和_。1.3线性定常系统的传递函数定义为：初始条件_时，系统_拉式变换与系统_拉式变换之比。1.4在频率域中表征系统稳定程度的指标是：_和_。1.5若环节的传递函数为，则其对数幅频特性L（w）在零分贝点处的频率数值为_。1.6 Bode图中对数相频特性图上的180o线对应于奈奎斯特图中的_

23、。1.7_标志着系统最终可能达到的控制精度，它既与系统的结构及参数有关，也取决于_的形式及大小。二、简答题（本题15分，其中第1小题10分，第2小题5分）2.1试求出下图无源网络的传递函数2.2已知系统的闭环特征方程为试确定系统稳定时K的取值范围三、计算题（本题40分，其中第1、3小题15分，第2小题10分）3.1已知系统的结构图如下图所示。若时，试求（1）当时，求系统超调量及调节时间。（2）当时，若要使超调量20，试求应为多大？并求出此时的调节时间的值。（3）比较上述两种情况，说明内反馈的作用是什么？3.2系统结构图如下图所示。当输入信号，干扰信号时，求系统总的稳态误差3.3系统结构图若下图

24、所示，求传递函数，四、图解题（本题30分，其中第1小题20分，第2小题10分）4.1已知某最小相位系统开环对数幅频特性如图所示。试求：（1）开环传递函数；（2）截止频率及相角裕量；（3）绘制幅相频率特性曲线；（4）判断系统稳定性。4.2已知负反馈系统的开环传递函数，绘制闭环系统的根轨迹。试卷十二一、填空题（每空1分，共15分）1.1自动控制系统按控制方式可分为_系统、_系统和_系统。1.2对自动控制系统的基本要求是_、_和_。1.3常用的频率特性曲线有_频率特性曲线、_频率特性曲线和_频率特性曲线。1.4_可以体现系统距离稳定边界的余量，在频域分析方法中，通常用_和_来体现系统的这方面特性。1

25、.5系统的动态性能指标，可以体现系统动态过程的特征。常用的动态性能指标为_、_和_。二、简答题（本题30分，每小题10分）2.1求出下图所示有源网络的传递函数。2.2设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示，试确定系统的传递函数。2.3试求出如图所示的控制系统闭环传递函数。三、图解题（本题35分，其中第1小题15分，第2、3小题各10分）3.1某单位负反馈系统开环传递函数为，要求：（1）画出K由变化时，闭环系统的根轨迹；（2）用根轨迹法确定，使系统具有阻尼比（对应一对复数闭环极点）时闭环极点的取值及k的取值。3.2控制系统的开环幅相频率特性如下图所示，P为开环传递函数在s平面右半部的极点数，试

26、判断闭环系统的稳定性。3.3最小相位系统的开环渐近对数幅频特性如图所示（1）试写出相应的开环传递函数；（2）计算出相角稳定裕量。四、计算题（本题20分）设单位负反馈系统开环传递函数，试设计串联超前校正装置，满足校正后（1）相位裕量；（2）截止频率；（3）速度误差系数，试确定校正网络及参数。（）试卷十三一、选择填空（每空1分，共10分）1、自动控制系统的性能指标通常指的是稳定性、 和 。 A: 稳态性能 ；B：暂态性能 ；C：准确性 ；D：快速性2、 是利用偏差量作为控制信号来纠正偏差的。 A：闭环控制系统；B：开环控制系统；C：线性系统：D：连续系统3、按给定值分类可将自动控制系统分为 系统、

27、 系统和 系统。 A：恒值控制；B：随动控制；C：线性控制；D：程序控制4、闭环系统稳定的充要条件是：闭环 位于S平面虚轴左侧。 A：放大倍数 ；B：零点；C：极点：D：时间常数5、典型二阶系统的单位阶跃响应当时为 、当时为 、当时为 。 A：等幅振荡；B：单调上升：C：衰减振荡；D：单调下降二、电路如图所示，其中为输入，为输出，求其传递函数。（本题10分） 三、电路如图所示，其中为输入，为输出，求其传递函数。（本题10分）CR1R2 四、求下图所示系统的传递函数（本题12分）_R(s)_W1W2W3W4W5C(s)五、已知单位负反馈系统的开环传递函数，1、求系统单位阶跃响应的超调量和调节时间（误差带=0.05）。2、画单位阶跃响应曲线（标清楚超调量、调节时间）。（第1题12分、第2题4分，共16分）