控制理论考试试题3

经典控制理论习题解答

经典控制理论习题解答

第一章考试题库

1、重庆三峡学院吆至也学年度第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)

1.自动控制是»

2.反馈控制的基本原理是检测错误，用于纠正错误o

3一个反馈控制系统通常由控制装置、测量装置、比较装置、被控装

置、执行机构、参考输入变换装置等几个部分组成。

4.按给定量的运动规律，控制系统可分为随动控制系统、定值控制系

统_________、程序控制系统。

5.系统的频率特性是指o

6.一个设计性能良好的控制系统，应当满足稳定、快速、准确三个方面的要求。

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o

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：G(Z)=C(Z)/R(Z)<,

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9为输出量，插入箱体内的热电偶的输出Ue与。成正比。试分析该系统的工作原理并画出方框图。

(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。

四、（本题共15分，共2小题）

1）设某系统的特征方程式为：s'+2/+s2+2.（+1=0,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。

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:

200

C(s)

5(0.15+1)

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50rad/s。

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

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)

r(\_4G.8____

三、(本题共15分)，$一5(0,041S+O

四、(本题共15分)

1)不稳定，

2)(a)不稳定、(b)不稳定

+1)

五、(本题共15分)s«s+1)

1+Q.O26s

Gc(s)=

六、（本题共20分）1+0.0026s

2、重庆三峡学院里至西学年度第/一期

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）

1.自动控制是»

2.反馈控制的基本原理是o

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、、o

5.系统的频率特性是指o

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o

9.对于高阶系统，系统主导极点是指o

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16.3%,峰值时间tp=l秒.

试确定参数t、K«

四、（本题共15分叫共2小题）

1）设某系统的特征方程式为：J+2/+s2+2,<+I=0,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。

(b)

五、（本题共15分）已知某开环系统的传递函数为:

75(。.2s+1)

(s2+16s+100)

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:

f<V>=..K

5(5+1)(0.15-FD

要求静态速度误差系数Kv28,相角裕量丫>35度，设计串联校正装置。

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

1J-ICIa—

人，=，二J------------>/s_2/—>s-2，=（2£卜1）4

14、？j—=・I-

七L/dv，4：2=年J'I•'

8N=--^-々户］=-yarrtan/

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）o

二、（本题共15分）

三、（本题共15分）

fz-=23.-1=2-6276=2.628

LK.=8：=13.16

四、（本题共15分）1）不稳定，2）（a）稳定，（b）稳定。

五、（本题共15分）

六、（本题共20分）

4.9s+1

：62.5s+1

4、重庆三峡学院2005至2006学年度第二期

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

1.自动控制是指.

2.PID控制器输入输出关系表达式为：u（t）=o

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o

8.非线性特性的描述函数定义为o

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o

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)o

四、(本题15分)设单位负反馈控制系统的开环传递函数为:

G(s)=

s(0.Is+10)

当K=10时，试求系统在单位阶跃函数输入时系统的阻尼比J、无阻尼自然频率峰值时间f。、

超调量。％和调整时间乙。

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:

C⑶一K°&K2K3

'S(TIS+1)(T25+1)

输入信号为r«)=(a+4)1(。，其中a力为常数。试求系统稳态误差£时，各参数应保持的

关系。

六、(本题15分，共2小题)

已知某调速系统的特征方程式为:

53+41.5.?2+5175+1670(1+/C)=0

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:

4K

G(s)=

+2)

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K,,=20s-1相角裕量/245°。

重庆三峡学院2005至2006学年度第期

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。

6凶）=Kpe⑴+KJe⑺de+K口呆⑴

17、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、K，=q|s-z』_,工/（5—2,）一工/（6—0）=（2人+1）〃,左=0,±1,±2,-一

Y,“A；+8；A,

N=—N。尸-----Zarctan——

X1XB,

9、改变积分性质，引入比例-微分控制。

10、G（z）=C（z）/R（z）.

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。

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、⑴分支数；⑵连续性与对称性；⑶起点与终点；⑷实轴上的根轨迹；⑸根轨迹的渐近线

⑹根轨迹与实轴的交点；⑺出射角、入射角；⑻根轨迹与虚轴交点；（9）闭环极点和与积

C(s)GQ,

三、（本题10分）

R(s)-

四、(本题15分)fp=0.36s、(7%=16.3%、ts=0.7

五、（本题15分）沁Kf普六、（本题15分）1）一1<K<11.9,2）临界稳定

5+4.41+0.2775

七、（本题15分）G(s)=4.2

5+18.41+0.0545

4、重庆三峡学院啦至畋学年度第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

1.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.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：____________________________________________________

二、（本题10分）回答下列问题

1、简述绘制系统根轨迹图的步骤。

2、频率特性法的主要特点是什么？

三、（本题10分）通过方框图变换，求取下图所示系统的闭环传递函数。

四、（本题15分）设一随动系统如图所示，要求系统的超调量为0.2,峰值时间

试求：1）增益K和速度反馈系数7。

2）根据所求的K,7值，计算该系统的f,

五、（本题15分）已知单位反馈控制系统的开环传递函数为:

10(25+1)

1s2G2Ms+io)

试求当参考输入信号为/•（/）=1+2f+t2时，系统的稳态误差。

六、（本题15分）

D设某系统的特征方程式为：S4+8S3+18S2+16S+5=0,试用劳斯判据确定系统的稳定性。

2）下图表示开环传递函数G⑸的奈奎斯待图，P为G⑸的正实部极点数目，判定闭环系统的稳定性。

七、（本题15分）设单位反馈系统原有部分的开环传递函数为:

500K

G(s)=

s(s+5)

要求静态速度误差系数K.=100sT,相角裕量45°,设计串联校正装置。

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B卷评分标准（03级电信3班）

一、（本题共20分，共10小题，每题各2分）

22、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。

23、检测误差，用于纠正误差。

24、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。

25、随动控制系统、定值控制系统、程序控制系统

26、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。

27、稳定性、快速性、准确性

28、k，=nk-z.iZ(5-Zj)-Z(5-p,)=Qk+1)万,k=0,±l,±2,…

——----------=-ii=li-}

ri\s-p1\

1=1

8、Y.-JA.+B\

N—i-Z0.='_!-------Zarctan

X'X

9、改变积分性质，引入比例-微分控制。

10、G(z)=C(z)/R(z)o

二、（本题10分）

1、答：⑴分支数；⑵连续性与对称性；⑶起点与终点；⑷实轴上的根轨迹；⑸根轨迹的渐近线，

⑹根轨迹与实轴的交点；⑺出射角、入射角；⑻根轨迹与虚轴交点；9）闭环极点和与积。

2、答：（1）频率特性具有明确的物理意义，它可以用实验的方法来确定，这对于难以列写微分方

程

式的元部件或系统来说，具有重要的实际意义。

（2）由于频率响应法主要通过开环频率特性的图形对系统进行分析，因而具有形象直观和

计算量少的特点。

（3）频率响应法不仅适用于线性定常系统，而且还适用于传递函数不是有理数的纯滞后系统

和部分非线性系统的分析。

三、（本题10分）包2=-----------------G|（G2G3+G4）-------------------

R（s）1+（G2G3+G4）”,+G］（G2H,+G9GJ+G4）

四、（本题15分）~"

r=0.178s,。=0.65s/s=2.17（2.8）s

五、（本题15分）ess=2

六、（本题15分）1）稳定.2）稳定。

七、（本题15分）

1+0.0632s

Gc(s)=

1+0.0158s

5、重庆三峡学院姓至经学年度第期

自动控制原理课程考试试题册A卷（04级电信1、2、3班）

一、（本题20分）填空题

1.自动控制是指。

2.开环对数幅频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。

3.系统的频率特性是指_________________________________________________________________

4.根轨迹的模值方程为,相角方程为o

5.非线性特性的描述函数定义为.

6.采样系统的脉冲传递函数定义为。

7.开环幅相曲线的起始角为,终止角为.

8.根据开环频率特性曲线绘制闭环频率特性曲线的方法有,，。

9.若系统的线性部分的频率特性为G(力y),非线性部分的描述函数为N(X),则由上面两个部分

构成的单位反馈系统的特征方程为：.

10.主导极点是指«

五、(本题20分)选择题

1.a^d；2.b、c、d；3,a、c；4、b、c；5・b；6.d；7.b；8.c；9.a>b；10.b

六、

1.若系统的相位截止频率为①g，增益截止频率为切」则系统的幅值裕度为：

()()；

a)、1.、;b)c)-201glGXWXld)-201glG(7^)H(>g)l

2.控制系统的闭环频率特性指标为：

a)O)c；b)纤；c)IM(0)l；d)Mm.

3.对于标准的二阶系统，若。,，为定植，则当系统的阻尼比J增大时，系统的上升时间乙将

a)增大；b)减小；c)变长；d)缩短

4.串联迟后校正网络有:

a)Gc(s)=^^-,b>l;b)Gc(s)=^^-,b<l；c)Gc(s)=Kp+三d)Gc(s)=Kp+Kds

5.对一个二阶系统来说，系统的最佳阻尼比为：

a)0；b)1/V2；c)1；d)-0.707.

m

Kq(s-sj)

6.若系统的传递函数为T；-----,则系统有个无穷零点。

f=l

a)0；b)n；c)m；d)n-m.

7.PD控制器的表达式为:

a)3(1+攵2)s;b)攵](1+42$)；c)%](1+攵2,一)；d)kC+k2§+k3•—)。

S'§

8.二阶系统在谐振频率处的谐振峰值A(0,“)为：

a)专：b)；c)—^=-d)①,11-$。

9.消除系统结构不稳定的措施有：

a)改变积分性质；b)引入比例微分控制；c)引入速度反馈；d)减小开环系数。

10.下图表示开环传递函数G(s)的奈奎斯特图，P为G⑸的正实部极点数目，则其闭环系统

a)稳定；b)不稳定;c)临界稳定；d)都不对。

二、(本题15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)。

CG)

七、(本题15分)闭环系统的动态结构图如图所示。

a)若系统在单位阶跃输入时，M,,=20%,f,=1.8,试确定参数K,7的取值;

b)若系统输入信号为r(t)=(l+f)l(f),试求系统稳态误差%,。

五、（本题15分）如图所示为实验获得的某个单位反馈（最小相位）系统的开环幅频特性曲线的渐近线,

试确定系统的传递函数，并判断系统的稳定性。

六、（本题15分）已知单位反馈系统的开环传递函数为：

G（s）=----------------------

s（0.2s+l）（0.5,v+1）

试设计一个串联校正装置，使校正后系统在斜波输入时的稳态误差e0.1,相角裕量50",

coc>3.5rad/s。

重庆三峡学院20三至2007学年度第上_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）04级电子信息工程专业1、2、3班（本科）

一、（本题20分）

29、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。

30、稳态精度，平稳性、快速性，对输入端高频信号的抑制能力。

31、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。

32、K【n|s-z,|,Z(s-Z,.)-YZ(.v-p,)=(2k+1>,k=0,±l,±2,-••

z-J=1；-i.-I

5、N产差三五NarctanL6、。g

X1XB,«（?）

7、Z-v（n12）»Z-（n-m）7tI2«

8、向量法，等M圆、等N圆，Nichole图。

9、1+N（X）G（）。）=0

10、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。

二、（本题20分）

1.a、d；2.b、c、d；3.a、c；4、b、c；5.b；6.d；7.b；8.c；9.a>b；10.b

三、（本题15分）C（S）_G«4+G3G4+G|G?G4

R（s）1+G2G3+G2G4

四、（本题15分）K=13.36,T=0.2,eJ5=0.2

五、（本题15分）G（s）=—厂~~--------

s'"】*"。

一，、(0.639.V+1)(10.V+1)

六、（本题15分）G(s)=------------------------------

(0.0245+1)(245+1)

6、重庆三峡学院纥至”学年度第二_期

自动控制原理课程考试试题册B卷（04级电信1、2、3班）

一、（本题30分）填空

1.自动控制是指。

2.开环对数幅频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0

3.系统的频率特性是指_________________________________________________________________

4.根轨迹的模值方程为，相角方程为

5.非线性特性的描述函数定义为_________________________________________________________

6.采样系统的脉冲传递函数定义为。

7.开环幅相曲线的起始角为，终止角为.

8.根据开环频率特性曲线绘制闭环频率特性曲线的方法有,,.

9.若系统的线性部分的频率特性为G(〃y),非线性部分的描述函数为N(X),则由上面两个部分

构成的单位反馈系统的特征方程为：。

10.主导极点是指。

11.若系统的相位截止频率为0g,则系统的幅值裕度为»

12.常用的系统闭环频率特性指标有。

13.对于标准二阶系统来说，系统的最佳阻尼比为：。

14.已知某调速系统的特征方程式为：$4+2$3+31+4$+5=0,则特征方程有个正实部的根。

15.二阶系统在谐振频率a)m处的谐振峰值A(0,“)为：.

二、(本题10分)简述绘制系统根轨迹图的步骤。

三、(本题15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)»

四、(本题15分)已知系统的结构图，单位阶跃响应的超调量。%=16.3%,峰值时间f0=1秒。

试求：1、确定参数K和7。

2、当输入信号为=1.5/时，系统的稳态误差。

五、（本题15分）如图所示为实验获得的幅值随频率变化的渐近线，试确定系统的传递函数。

L(w)dB

六、（本题15分）已知单位反馈系统的开环传递函数为:

G(s)=

s(0.5s+l)

试设计一个串联校正装置，使校正后系统在斜波输入时的稳态误差0.05,相角裕量

重庆三峡学院2006至2007学年度第2期

自动控制原理课程考试试题B卷评分标准（04级电信1、2班）

一、（本题30分）填空

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、稳态精度，平稳性、快速性，对输入端高频信号的抑制能力。

3、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。

4、…nw-z,|,ZN（S-Z,）-EN（S—亿）=（2女+1）匹4=0,±1,±2,…

5、N尸卫三五NarctanA6'G（z）=^

XXB,H（z）

7、N-、，（万/2），N）加/2。改变积分性质，引入比例-微分控制

8、向量法，等M圆、等N圆，Nichole图。

9、1+N（X）G（J。）=0

10、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。

11.-201glG（j^）//（77y?）l.12.3b、1加（0）1、Mm.

13.1/V2.14.2个.

1

15.——

二、（本题10分）

答：⑴分支数；⑵连续性与对称性；⑶起点与终点；⑷实轴上的根轨迹；⑸根轨迹的渐近线

⑹根轨迹与实轴的交点；⑺出射角、入射角；⑻根轨迹与虚轴交点；（9）闭环极点和与积。

三、（本题15分）c（.oG,G2四、（本题15分）K=1.316,r=0.263、e,,=0.413

R（s）~l+G^Gj+G.G,//,

250________(0.227s+1)

五、（本题15分）G（s）六、（本题15分）G,（s）=

$(s+0.4.v)(l+0.025s)(0.045s+1)

7、重庆三峡学院以至必学年度第/_期

自动控制原理课程考试试题册A卷(05级电信1、2、3)

一、(本题10分)问答题

1)自动控制系统由哪几部分组成？

2)自动控制系统的基本要求是什么？

3)举一个自动控制在实际工程中应用的例子，并简单的说明其工作原理。

二、(本题30分)填空题

1.b；2.d；3.b；4.c；5.b；6.a；7.a；8.a；9.a；lO.b；11.ad；12.cd；13.abed；

14^be；15.ab

1.标准二阶系统的最佳阻尼比为O

a)0；b)1/V2；c)1；d)-0.707,

2.若系统的传递函数为G(s)=K[[(，一sj)/sJI"-s,)，则系统有个无穷零点。

j=li=l

a)0；b)n；c)m；d)n-m.

3.PD控制器可以表达为o

a)k](l+k2)s；b)和(l+Ks)；c)&](1+k2,—)；d)ki(l+k2s+k3——)o

s's

4.二阶系统在谐振频率3m处的谐振峰值A(①〃，为。

a)1/2—b)①,/_2g2.c)1/2勿1-3；d)①“也一片。

5.若一系统开环传递函数G(s)正实部极点数目为1,半个奈奎斯特图绕(-1,J0)点的圈数为1,则

其闭环系统o

a)稳定；b)不稳定；c)临界稳定；d)都不对

6.开环对数幅频特性的低频段反映了系统的»

a)稳态精度；b)平稳性、快速性；c)对输入端高频信号的抑制能力；d)相位裕量

7.根轨迹的模值方程为»

K*.饰-Z,|r-n(5-Zi)K「n(s-Z,)K"如S-Z,|

a)-1J；b)，■-1j；c)J=IQ；a;J=IQ

rik-p,i立缶一。,)

i=l/=!t=li=l

“〃一i'

8.设某系统传递函数G(s)=Kn(s—Sj)/s'TI(s-s，)，则开环幅相曲线的起始角为一»

y=li=]

a)N-v("/2)；b)z-(n-m)7t/2；c)万/2；d)0°

9,若非线性特性的描述函数为N(X),线性部分的频率特性是G("y),则系统的闭环特征方程

为»

a)l+N(X)G(/g)=0；b)l+N(s)G(s)=0；c)l+77(s)G(s)=0；d)1+7V(j7y)G(jty)=0

10.控制系统的闭环频率特性指标是O

a)a)c；b)a)h；c)/；d)cr%«

11.若系统的相位截止频率为0.增益截止频率为则系统的幅值裕度为o

a)c，、匚、；b)--^――；c)-20幽@)咐0)1；d)幺)幽3)〃04)|

四GJR)H(JR)

12.采样控制系统常用进行描述。

a)传递函数；b)描述函数；c)脉冲传递函数；d)差分方程。

13.控制系统常见的非线性特性有o

a)不灵敏区；b)饱和；c)间隙；d)摩擦

14.串联迟后校正网络是o

a)Gc(s)=^^力>1;b)Gc(s)=^^-,b<lic)Gc(^)=/C+—；d)Gc(s)=K+Kds

]+Tsl+7iT[S

15.消除系统结构不稳定的措施有o

a)改变积分性质；b)引入比例微分控制;c)引入速度反馈；d)减小开环系数。

三、(本题15分)已知一系统由如下方程组组成：

1)X|(s)=G|(s)R-G|(s)[G7(G-G8(s)]C(s)3)X3(s)=[X2(s)—G5(s)C(s)]G3(s)

2)X2(s)=G2(S)[X,(5)-G6(5)X3(5)]4)C(5)=G4(S)X3(S)

试绘制系统系统结构图，并求出系统的闭环传递函数：C(s)/R(s)。

四、(本题15分)闭环系统的动态结构图如图所示。

c)若系统在单位阶跃输入时，M“=20%」,=1.8,试确定参数K,r的取值;

d)若系统输入信号为r(f)=(l+f)l(f),试求系统稳态误差外,。

五、(本题15分)已知一单位反馈系统对数幅频特性渐近线曲线如下，要求:

1)确定系统的传递函数，并判断系统的稳定性。

2）若将对数幅频特性渐近线曲线向右平移10倍频程，讨论对系统阶跃响应的影响。

六、（本题15分）已知一单位反馈系统的开环传递函数为：G（s）=」一，设计一个串联超前校正装

s（s+l）

置对系统进行校正。根据计算回答下列问题：

1）若要求系统校正后，系统在斜波输入时的稳态误差e„<0.067，则K值应为多少？

2）若原系统G（s）开环频率特性的截止频率0,=3.9,系统能满足45。的相位裕量吗？说明理

由。

3）若不满足/245。的相位裕量，试计算串联超前校正装置的分度系数a.

4）若校正装置之后，系统新的截止频率5.7,试计算校正装置的时间常数T.

重庆三峡学院2007至2008学年度第2期

自动控制原理课程考试试题A卷评分标准（05级电信1、2、3班）

一、（本题10分）

1）控制器、测量装置、比较装置、参考输入变换装置、执行机构、被控对象等。

2）稳定性、快速性、准确性。3）如温度、压力控制，计算机磁盘控制等。

二、（本题30分）

1.b；2.d；3.b；4.c；5.b；

6.a；7.a；8.a；9.a；lO.b；

11.ad；12.cd；13.abed；14、be；15.ab

三、（本题15分）°⑸=--------------°[G?GQG1-------------------------

R（s）1+G2G8G$+G3G4G5+G2G3G4（G7—Gg）

四、（本题15分）K=13.36,c=0.2,e*=0.2

G5"I)

五、（本题15分）稳定，%（T%不变。