2016年北京科技大学自动控制原理考研真题回忆(超详细)
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16自控真题回忆（超详细）
题型：10个填空
细节：一、填空中考的知识点有：由时域关系写出传函、PI的输入输出关系及传递函数及相关性质、由相角关系写出传函、系统稳态误差的图像考察（重点、多处考到）、系统的稳态特性、负反馈特性及作用、最小相平面及其图像、奇点等
二、题目在极坐标下标出极点坐标（实轴上、虚轴上以及其他），又给出10个系统的响应曲线图，然后让你去对应匹配（题不难，但很新颖）
三、由系统框图，让你用梅森公式求传函&四、用劳斯判据判断稳定性求K值（S=-1）
五、题目给出系统框图及峰值时间、超调量，让求待定参数K,K1
六、（1）已知传函画根轨迹（180度）；（2）串联矫正环节Gc=（&s+1），此时根轨迹过（-1+&-j1）,求&&&七、给出原系统及矫正后的波特图，要求求原系统及矫正的传函，画出矫正后的图以及用劳斯判据判断其稳定性&八、给出闭环采样系统框图，求使系统稳定的K值
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华中科技大学硕士研究生入学考试《自动控制原理》考试大纲
科目名称：自动控制原理(含经典控制理论、现代控制理论)
代 码：829
第一部分 考试说明
一.考试性质
《自动控制原理》是为我校招收控制科学与工程专业硕士研究生设置的考试科目。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到良好及以上水平，以保证被录取者具有较扎实的专业基础。
二.考试形式与试卷结构
(一) 答卷方式：闭卷，笔试;
(二) 答题时间：180分钟。
(三) 题型 ：计算题、简答题、选择题
第二部分 考查要点
(一) 自动控制的一般概念
1. 自动控制和自动控制系统的基本概念，负反馈控制的原理;
2. 控制系统的组成与分类;
3. 根据实际系统的工作原理画控制系统的方块图。
(二) 控制系统的数学模型
1. 控制系统微分方程的建立，拉氏变换求解微分方程。
2. 传递函数的概念、定义和性质。
3. 控制系统的结构图，结构图的等效变换。
4. 控制系统的信号流图，结构图与信号流图间的关系，由梅逊公式求系统的传递函数。
(三)线性系统的时域分析
1. 稳定性的概念，系统稳定的充要条件，Routh稳定判据。
2. 稳态性能分析
(1) 稳态误差的概念，根据定义求取误差传递函数，由终值定理计算稳态误差;
(2) 静态误差系数和动态误差系数，系统型别与静态误差系数，影响稳态误差的因素。
3.动态性能分析
(1) 一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系;
(2) 典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系;
(3) 附加闭环零极点对系统动态性能的影响;
(4) 主导极点的概念，用此概念分析高阶系统。
(四)线性系统的根轨迹法
1. 根轨迹的概念，根轨迹方程，幅值条件和相角条件。
2. 绘制根轨迹的基本规则。
3. 0o根轨迹。非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的画法。
4. 等效开环传递函数的概念，参数根轨迹。
5. 用根轨迹分析系统的性能。
(五)线性系统的频域分析
1. 频率特性的定义，幅频特性与相频特性。
2. 用频率特性的概念分析系统的稳态响应。
3. 频率特性的几何表示方法。
(1) 典型环节及开环系统幅相频率特性曲线(又称奈氏曲线或极坐标图)的画法。
(2) 典型环节及开环系统对数频率特性曲线(Bode图)的画法。
(3) 由对数幅频特性求最小相位系统的开环传递函数。
(4) 描述频率特性的对数幅相曲线(尼柯尔斯曲线)
4. Nquisty稳定性判据。
(2) 由对数频率特性判断系统的稳定性;
5. 稳定裕量
(1) 当系统稳定时，系统相对稳定性的概念。
(2) 幅值裕量和相角裕量的定义及计算。
6. 闭环频率特性的有关指标及近似估算。
7. 频域指标与时域指标的关系。
(六)系统校正
1. 校正的基本概念，校正的方式，常用校正装置的特性。
2. 根据性能指标的要求，设计校正装置，用频率法确定串联超前校正、迟后校正和迟后-超前校正装置的参数。
3. 将性能指标转换为期望开环对数幅频特性，根据期望特性设计最小相位系统的校正装置。
4. 了解反馈校正和复合校正的基本思路与方法。
(七)离散系统的分析与校正
1. 离散系统的基本概念，脉冲传递函数及其特性，信号采样与恢复。
2. Z变换的定义，Z变换的方法。
3. 离散系统的数学描述，差分方程与脉冲传递函数
4. 离散系统的性能、和稳态误差分析。
(1) 稳定性分析。Z传递函数经W变换后，用劳斯判据分析其稳定性。
(2) 连续系统稳态性能分析方法在离散系统中的推广。
(3) 动态性能分析。离散系统的时间响应，采样器和保持器对动态性能的影响闭环极点与动态性能的关系。
5. 离散系统的综合，无纹波最少拍系统的设计。
(八)非线性控制系统分析
1. 非线性系统的特征，非线性系统与线性系统的区别与联系。
2. 相平面作图法、奇点的确定，用极限环分析系统的稳定性和自振。
3. 描述函数及其性质，用描述函数分析系统的稳定性、自振及有关参数。
(九)线性系统的状态空间分析与综合
1. 状态空间的概念，线性系统的状态空间描述，状态方程的解，状态转移矩阵及其性质。
2. 线性系统的可控性与可观性，状态可控与输出可控的概念，可控与可观标准型。
3. 线性定常系统的状态反馈与状态观测器设计
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西北工业大学 研究生考试真题+习题 自动控制原理
西北工业大学2002 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 说明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号：541 共 3 页 第 3 页1． （此题 10 分）已知系统结构图如图 1 所示 （1）求前向通道传递函数C ( s) ； E ( s) C (s) ； （2）求系统闭环传递函数 R(s)（3）若 G1 ( s )G 2 ( s ) ? 1 ，2 K1 1 ?2， H (s) ? s ( s ? 1) s ?1 欲使系统在单位速度输入下的稳态误差 e ss ? 2 ，试确定 K 1 的取值范围。 G2 ( s) ? G1 ( s ) ?2． （此题 15 分）某单位反馈的典型二阶系统，其闭环传递函数为 ? ( s ) ?100 ，现拟采用 PD 控 s ? 10 s ? 100 制器以改善系统动态性能，PD 控制器的传递函数为 Gc ( s ) ? 1 ? K D s ，试求 （1）绘出 K D ? 0 ? ? 变化时的根轨迹（确定出分离点，出射角） ；2（2）使系统稳定且为欠阻尼状态时的 K D 范围； （3）系统具有最佳阻尼比（ ? ? 0.707 ）的 K D 值及此时的系统闭环传递函数。3． （此题 15 分）已知单位反馈的最小相角系统，其开环 对数幅频特性如图 2 所示，试确定 （1）系统闭环传递函数； ； （2）系统的超调量 ? ％，调节时间 t S （ ? ? 5 ％） 。 （3）概略绘出系统开环幅相特性曲线（要求给出 ? ? 0 时的渐近线）西北工业大学2002 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 说明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号：541 共 3 页 第 3 页4． （此题 15 分）某单位反馈的最小相角系统，其单位阶跃响应和开环对数幅频特性分别如图 3 中（a）和（b）所示。试确定系统的开环传递函数 G ( s ) 。5． （此题 15 分）某单位反馈系统的开环传递函数 G ( s ) ? 的传递函数为 Gc ( s ) ? 度 ? 达到最大，试确定*1 ，采用串联校正改善系统性能，校正装置 s2K c (10Ts ? 1) * ，要求校正后系统的截止频率 ? c ? 1 ，相角裕 (Ts ? 1)（1）校正装置传递函数中的参数 K c ， T ； （2）校正后系统在 r (t ) ? t2作用下的稳态误差 e ss ；西北工业大学2002 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 说明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号：541 共 3 页 第 3 页6． （此题 15 分）设有单位反馈的 I 型离散系统（存在一个 z ? 1 的开环极点） ，其闭环脉冲传递函数为C ( z ) K (1 ? cz ?1 ) z ?1 ? R ( z ) 1 ? az ?1 ? bz ? 2（1）写出开环脉冲传递函数 G ( z ) 的表达式； （2）证明该系统在单位斜坡作用下的稳态误差为 e ss ?1 T ? 2?a ?T ? ? Kv ? 1? a ? b c ?1 式中 T 为采样周期， K v 为静态速度误差系数， a, b, c 为大于 0 的常数。? 。 ? ?7． （此题 15 分）请在第 7、8 两大题中任选一题非线性系统如图 4 所示。现要求输出端产生频率 ? ? 1 ，幅值 A ? 4 的周期信号， 试确定系统参数 K ， ? 。 [ 注：图 4 中非线性环节的描述函数为 N ( A) ?4M 。 ] ?A8． （此题 15 分）请在第 7、8 两大题中任选一题某非线性系统结构图如图 5 所示。取 ( c, c ) 为坐标，写出系统相轨迹方程， 并绘制出 c(0) ? 2, c(0) ? 0 起始的相轨迹。. .西北工业大学 2003 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 1 页 共 3 页1． 本题 20 分 系统结构图如图 1 所示（1） 确定使系统稳定的 a 值范围； （2） 在 r (t ) ? 1(t ) 作用下，要求系统的稳态误差 e ss ? 0 ，确定相应的 a 值； （3） 在满足（2）的条件下，求系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? 。2．本题 25 分 已知单位反馈系统的开环传递函数为K* G (s) ? ( s ? 1)( s 2 ? 6 s ? 10)（1） 画出 K * ? 0 ? ? 变化时系统的根轨迹（求出渐近线、分离点、与虚轴交点） ； （2） 写出分离点处所对应的系统闭环传递函数； （3） 确定使系统稳定且阶跃响应不出现超调的开环增益 K 的取值范围。西北工业大学 2003 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 2 页 共 3 页3．本题 25 分 某单位反馈的二阶系统，当开环增益 K ? 1 时，开环幅相特性如图 2 所示。（1） 写出系统的开环传递函数； （2） 要求在 r (t ) ? sin 4.848 t 作用下，系统稳态输出幅值达到最大，试确定对应的开环 增益 K ； （3） 当开环增益 K ? 8 时，求系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? 。[ 注：典型二阶系统的谐振频率 ? r ? ? n 1 ? 2? 2 ， 谐振峰值 M r ?1 2? 1 ? ?2。 ]4．本题 30 分 某单位反馈的典型二阶系统，其单位阶跃 响应如图 3 所示。 （1） 系统的开环传递函数，画出系统的 结构图； （2） 用适当的校正方式，并调整开环增 益，使系统超调量 ?o o? 16.3 o o ，调节时间 t s ? 1 秒，试画出校正后系统的结 构图，确定校正装置的传递函数和系统的开环增益。西北工业大学 2003 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 3 页 共 3 页5．本题 25 分 采样系统结构图如图 4 所示，采样周期 T ? 0.25 秒。（1）确定使系统稳定的 K 值范围； （2）在 r (t ) ? t 作用下，求 K ? 1 时系统的稳态误差 e ss 。[注：有关函数的 z 变换： Z ? ? ? ， ? s ? z ?1?1 ?zTz ?1? ， Z? 2 ? ? 2 ? s ? ( z ? 1)z ? 1 ? Z? ? 。] ? aT ? ?s ? a? z ? e6．本题 25 分 非线性系统结构图如图 5 所示，其中非线性特性参数 M ? 2, h ? 1 ，非线性特性的 描述函数 N ( A) ?4M ?h? 1? ? ? ?A ? A?2?A ? h ? 。（1）试分析系统的稳定性，判定系统是否自振； （2）确定系统输出端信号的幅值和频率。西北工业大学 2004 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 1 页 共 3 页1．（25 分） 已知系统结构图如图 1 所示 （1） 确定使系统稳定的参数 K 0 ~ K t 的 取值范围，并在 K 0 ~ K t 平面上表 示出来； （2） 要求在 r (t ) ? t 2 2 作用下系统的稳 态误差 e ss ? 0 ，试确定 Gc ( s ) 的表 达式。2．（25 分） 系统结构图如图 2 所示 （1） 绘制当 K 0 ? 0 ? ? 变化时的系统根轨迹（求 出渐近线，分离点，与虚轴交点） ，确定使系 统稳定的开环增益 K 的取值范围； （2） 若已知闭环系统的一个极点为 ?1 ? ?1 ，试确 定系统的闭环传递函数。西北工业大学 2004 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 2 页 共 3 页3．（25 分） 某单位反馈的最小相角系统，其开环对数幅频特性如图 3 所示。 （1） 写出系统开环传递函数 G ( s ) 表达式； （2） 求系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? 。[ 注：振荡环节的谐振频率 ? r ? ? n 1 ? 2? ，谐振峰值 M r ?21 2? 1 ? ? 2]4．（25 分） 系统结构图如图 4 所示，被控对象的传递函数为G0 ( s ) ?K s(0.1s ? 1)(0.01s ? 1)（1） 当 Gc ( s ) ? 1 时，若要求系统的静态误差系数 K v ? 100 ，试判断系统此时是否 稳定； （2） 令 K ? 100 ，为使系统获得大于 30? 的相角裕度，采用校正装置Gc ( s ) ?0.05s ? 1 0.005s ? 1试验证校正后系统是否满足要求。西北工业大学 2004 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 3 页 共 3 页5．（25 分） 采样系统结构图如图 5 所示，采样周期 T 及时间常数 T0 均为大于 0 的常数，且e ?T T0 ? 0.2 。（1） 当 D( z ) ? 1 时求使系统稳定的 K 值范围 ( K ? 0) ； （2） 当 D( z ) ?bz ? c 及 K ? 1 时，采样系统有三重根 a （ a 为实常数） ，求 D( z ) 中 z ?1的系数 b 、 c 及重根 a 值。注：z 变换表z ? 1 ? Z? ? ， ? aT ? ?s ? a? z ? e（25 分） 6．z ?1? Z? ? ? ， ?s? z ?1Tz ?1? Z? 2 ? ? 2 ? s ? ( z ? 1)非线性系统结构图如图 6 所示，要利用非线性系统的自振特性在系统输出端产生一 个振幅为 1 4 的近似正弦信号。 （1） 若 ? ? 0 ，确定参数 K 和自振频率 ? ； （2） 要使输出端信号的频率为 1，试确定参数 K 、 ? 的值。西北工业大学 2005 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（B 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：427 第 1 页 共 ３页1．(本题 25 分) 已知描述系统的微分方程组为：? ? ? ? ? ? ??1 (t ) ? k1 ?r (t ) ? c(t ) ? ? ? x3 (t )? x ?(t ) x 2 (t ) ? ? ? r ? 3 (t ) ? x3 (t ) ? x1 (t ) ? x 2 (t ) T ?x ?(t ) ? k 2 ? x3 (t ) c式中 r (t ) 为输入， c(t ) 为输出， x1 (t ) 、 x 2 (t ) 、 x3 (t ) 为中间变量， ? 、 ? 、 k1 、k 2 是常数。试画出系统结构图，并由结构图求闭环传递函数 Φ ( s ) ? C ( s ) R( s ) 。2．(本题 30 分) 已知某单位反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) ?K0 。 s ( s ? 3) 2； （1） 绘制当 K 0 ? 0 ? ? 变化时系统根轨迹（求出渐近线，分离点，与虚轴交点） （2） 确定开环增益 K 的取值范围，使系统同时满足以下条件： 全部闭环极点均位于 s 平面中 s ? ?0.5 左侧的区域内； 阻尼比（对应闭环复极点） ? ? 0.707 。 （3） 确定在单位斜坡输入下系统稳态误差的最小值。西北工业大学 2005 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（B 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：427 第 2 页 共 ３页3．(本题 20 分)系统结构图如图 1 所示。当 ? ? 0 时，系统的谐振频率 ? r ? 7.07 ，谐振峰值M r ? 1.1547 。图 1 系统结构图（1） 计算 ? ? 0 时系统的动态性能指标（超调量 ? ％，调节时间 ts ） ； （2） 试确定上述条件下的系统参数 K ， T ； （3） 当 K ? 10 ， T ? 0.1 时，确定使系统稳定的 ? 值范围（ ? ? 0 ） 。 1 2 注：振荡环节的谐振频率 ? r ? ? n 1 ? 2? ，谐振峰值 M r ? 2? 1 ? ? 24．(本题 25 分)某单位反馈系统，校正前系统的开环对数幅频特性 L0 (? ) 如图 2(a)所示，欲采 用 PID 校正 [见图 2(b)]使系统成为典型欠阻尼二阶系统， 动态性能指标设定为：? ％=16.3％， ts =0.7 秒。(a)（1）计算校正前系统的截止频率 ? C0 和相角裕度 ? 0 ； （2）确定校正装置中的参数 K P , K D , K I 。(b)图 2 校正前系统的对数幅频特性及系统结构图西北工业大学 2005 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（B 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：427 第 3 页 共 ３页5．(本题 25 分) 离散系统结构图如图 3 所示，采样周期 T ? 0.2 秒。（1） 判断系统的稳定性； （2）当 r (t ) ? t 时，求系统的稳态误差 e ? (?) 。注：z 变换表2 z z Tz ? 1 ? T z ( z ? 1) ? 1 ? ?1? ?1? Z? ? Z ? Z ? Z ? ， ， ， ? aT 2 2 3 3 ? ? ? ?s ? a? ? z?e ?s? ? z ?1 ?s ? ? ( z ? 1) ?s ? ? 2( z ? 1)6．(本题 25 分)非线性系统结构图如图 4 所示。 非线性环节的描述函数为 N ( A) ?3 2 。 A （ A? 0） 4图 4 非线性系统结构图试分析系统的稳定性，指出系统受扰后的运动状态。若系统存在自振，请确定 自振参数（ A ， ? ） ；若系统可以稳定，请确定能使系统稳定的初始扰动幅度 A 的范围。西北工业大学 2006 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 (A) 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 1 页 共 3 页1． （本题 25 分） 弹簧-质块-阻尼器系统如图 1(a)所示，当施加 1 牛顿的阶跃外力 x ( t ) 后，质块位移y( t ) 的响应过程如图 1(b)所示。求系统的传递函数，并确定系统参数（弹簧的弹性系数。 k (kg ? s ?2 ) ，质块质量 m (kg) 和阻尼器的阻尼系数 f (kg ? s ?1 ) ）图1弹簧-质块-阻尼器系统及其阶跃响应2． （本题 25 分） 某单位反馈的三阶系统（无开环零点） ；当开环增益 K ? (0, 5) 时系统稳定，此时在r ( t ) ? 1( t ) 作用下系统无稳态误差； 当 K ? 5 时， 系统单位阶跃响应呈现频率 ? ? 6 的等幅振荡。 （1） 由上述条件确定系统的传递函数； （2） 确定当系统主导极点位于 ? ? 60? 线（ ? ? 0.5 ）时，全部 3 个极点的位置，并由 主导极点估算系统的动态性能指标（ ?0 0, ts ） ；（3） 相应确定系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? 。西北工业大学 2006 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 (A) 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 2 页 共 3 页3． （本题 25 分） 系统结构图如图 2 所示。 （1）分别画出常数 a ? 0 、 a ? 0 两种情况下， K ? 0 ? ? 变化时系统 的根轨迹（求分离点，与虚轴交点） ； （2）在保证系统单位阶跃响应稳态值 h(? ) ? 2 的条件下，确定使系统稳定 且为欠阻尼状态的 a 值及 K 的取值范围。4．(本题 25 分) 已知单位反馈的典型二阶系统，在 r (t ) ? sin 2t 作用下的稳态输出响应为 c s (t ) ? 2 sin(2t ? 90?) 欲采用串联校正，使校正后系统仍为典型二阶系统，并且同时满足条件： r (t ) ? t 作用时，系统的稳态误差 e ss ? 0.25 ； 超调量 ?o o? 16.3 o o（1） 试确定校正前系统的开环传递函数 G0 ( s ) ； （2） 确定校正后系统的开环传递函数 G ( s ) ，求校正后系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? ； （3） 确定校正装置的传递函数 Gc ( s ) 。西北工业大学 2006 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 (A) 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 3 页 共 3 页5．(本题 25 分)已知离散系统结构图如图 3 所示， T 为采样周期。图 3 采样系统结构图（1）要求系统在 r ( t ) ? t 作用下的稳态误差 e ss ? 0.1T ，试确定相应的开环增益 K ； （2）当 K ? 10 时，确定使系统稳定的采样周期 T 的取值范围。注：z 变换表z ?1? ， Z? ? ? ?s? z ? 1z ? 1 ? Z? ? ? aT ? ?s ? a? z ? e6． （本题 25 分） 某非线性系统结构图如图 4 所示(M=1)，试用描述函数法分析系统周期运动的稳定 性；若存在自振，确定系统输出信号 c( t ) 振荡的振幅和频率。图4 [ 注：非线性环节的描述函数为 N ( A) ?非线性系统结构图4M ] ?A西北工业大学 2007 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 (A) 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 1 页 共 3 页1．(本题 25 分) 已知一单位反馈的三阶系统（无开环零点） ，要求 当单位斜坡输入时，系统的稳态误差 e ss ?3 ； 5将系统的闭环主导极点配置在 ?1, 2 ? ?2 ? j2 。 （1） 试确定同时满足上述条件的系统开环传递函数 G (s) ； （2） 按闭环主导极点计算系统的动态性能指标（超调量 ? ％，调节时间 ts ） ； （3） 确定使系统稳定的开环增益的取值范围。2． （本题 25 分） 某单位负反馈系统的开环传递函数 G ( s) ?4 K (1 ? s) 。 s ? ( K ? 1) s ? 4?（1） 绘制 K ? 0 ? ? 变化时系统的根轨迹（求出分离点、与虚轴交点） ； （2） 欲使系统阶跃响应中含有 e ? at sin(?t ? ? ) (a ? 0) 形式的分量， 试确定相应 K 的取值范围； （3） 求使系统存在闭环极点 ?1 ? ?2 时的闭环传递函数 ? ( s ) 。西北工业大学 2007 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 (A) 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 2 页 共 3 页3． （本题 25 分） 单位反馈的最小相角系统，其开环对数幅频特性曲线如图 1 所示。 （1） 确定系统的开环传递函数 G ( s ) ； （2） 求系统的截止频率 ?c 和相角裕度 ? 。图1系统开环对数幅频特性曲线2注：二阶振荡环节谐振频率 ?r ? ?n 1 ? 2? ，谐振峰值 M r ?1 2? 1 ? ? 2。4． （本题 25 分） 某单位反馈的典型二阶系统，阻尼比 ? ? 0.25 ，单位速度误差为 0.1。为满足 性能要求，对系统进行校正，校正后系统的开环对数幅频特性如图 2 所示。（1） 写出校正后系统的开环传递函数 G ( s) ； （3） 分别计算校正前、后系统的相角裕度 ? 0 , （2） 写出校正装置的传递函数 Gc ( s ) ；?。西北工业大学 2007 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理 (A) 说 明：所有试题一律写在答题纸上 试题编号： 427 第 3 页 共 3 页5． （本题 25 分） 采样系统结构图如图 3 所示，采样周期 T ? 0.2 秒。要求 r (t ) ? t 作用下系统的稳态误差 e(?) ? 0.5 ，确定满足条件的 K 值范围。注：有关的 z 变换z ?1? ， Z? ? ? ?s? z ? 1Tz ?1? Z? 2 ? ? 2 ? s ? ( z ? 1)6． （本题 25 分） 某非线性系统结构图如图 4 所示。图4非线性系统结构图其中 N ( A) ?5 1 1 ? j? ? e 4 ， G(s) ? ， H (s) ? 。 s s?5 A（1） 确定系统是否存在自振； （2） 若存在自振，求出系统输出信号的自振振幅 A 和自振频率 ? 。西北工业大学 2008 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：427 第 1 页 共 4 页一、（本题满分 25 分）系统结构图如图 1-a 所示，其单位阶跃响应如图 1-b 所示。 （1）试求闭环传递函数C ( s) E (s) C (s) , , 的表达式； R( s ) R( s ) N ( s )（2）确定系统参数 K1 和 K 2 的值； （3）确定 Gc ( s ) ，使系统的输出完全不受干扰影响。图 1-a图 1-b二、（本题满分 25 分）已知负反馈控制系统闭环特征式为：D ( s ) ? s 4 ? 3s 3 ? 3s 2 ? s ? K *s ? 2 K *（1）绘制 K 从 ?? ? ?? 变化时闭环系统的根轨迹（要求计算：渐近线、分离点、与*虚轴的交点） ； （2）求使系统稳定且为欠阻尼状态时等效开环增益 K 的取值范围。西北工业大学 2008 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：427 第 2 页 共 4 页三、（本题满分 25 分）某单位负反馈的最小相角系统，其开环对数幅频特性如图 2 所示。 （1） 写出系统的开环传递函数 G ( s ) 表达式； （2） 求系统的截止频率 ?c 和相角裕度 ? ； （3） 若在系统前向通道中串联一个纯延时环节 G? ( s ) ? e 范围（ ? ? 0 ） 。?? s，试确定使系统稳定的 ? 值0图2四、（本题满分 25 分）某单位负反馈系统的开环传递函数为G0 ( s ) ?K0 s( s ? 3)( s ? 9)（1）若系统的谐振峰值 M r ? 1.7 ，试求 K 0 、超调量 ? % 和调节时间 ts 的值；西北工业大学 2008 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 （2）试设计一串联校正装置 Gc ( s ) ?* *试题编号：427 第 3 页 共 4 页K c ( aTs ? 1) ，使校正后系统的稳态性能不变、 (Ts ? 1)0截止频率 ? c ? 1 、相角裕度 ? ? 60 。 注：高阶系统动态性能估算公式为：? % ? ? 0.16 ? 0.4( M r ? 1) ? ? 100%ts ?? ? 2 ? 1.5( M r ? 1) ? 2.5( M r ? 1) 2 ? ? ? ?c1 sin ?Mr ?五、（本题满分 25 分）某离散系统结构图如图 3 所示，采样周期 T ? 0.2 秒，系统中的参数 K ? 5,? ? 0.2 ， 控制器 Gc ( z ) 的差分方程为 e2 ( k ) ? e2 ( k ? 1) ? e1 ( k ) （1）判断系统的稳定性； （2）求系统在 r (t ) ? t 作用下的稳态误差 ess 。图3西北工业大学 2008 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 注：常见 z 变换公式有： 试题编号：427 第 4 页 共 4 页1 z 1 z 1 (1 ? e ? aT ) z ， Z( ， Z( ) ? )? Z ( ) ? s z ?1 s?a s( s ? a) z ? e ? aT ( z ? 1)( z ? e ? aT )六、（本题满分 25 分）某非线性系统结构图如图 4 所示。已知非线性特性的描述函数为 N ( A) ? （1）试用描述函数法分析系统的稳定性及自振的问题； （2）若存在自振，求出自振的振幅 A 和频率 ? 。4M 。 ?A图4西北工业大学 2009 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（B 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：821 第 1 页 共 3 页一、 （本题满分 25 分）系统结构图如图 1 所示，已知系统的超调量 ?0 0? 16.3 0 0 ，调节时间 t s ? 3.5 s 。图 1 系统结构图（1）根据已知的 ?00和 t s 确定参数 K 、 ? 及峰值时间 t p ；（2）求系统的闭环传递函数 ?( s ) ； （3） r ( t ) ? 2t 时，计算系统的稳态误差 ess 。二、（本题满分 25 分）系统结构图如图 2 所示， 其中 PID 控制器的参数设计为：K P ? 1, K D ? 0.1, K I ? 5图 2 控制系统结构图（1）试绘制 K 0 ? 0 ? ? 变化时的根轨迹（计算出射角、入射角、与虚轴交点） ； （2）确定使系统稳定的开环增益 K 的取值范围。西北工业大学 2009 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（B 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：821 第 2 页 共 3 页三、（本题满分 25 分）某具有主导极点的单位反馈系统开环传递函数为 G0 ( s ) ?K ，其中 a ? 22 ，实 s( s ? as ? b )2验测得系统的闭环幅频特性如图 3 所示，其中 M r ? 1.1547 ， ? r ? 2 rad/s ，试求：图 3 闭环幅频特性（1）系统的闭环传递函数 ?( s ) ； （2）系统的超调量 ?0 0和调节时间 t s 。2 2注：典型二阶系统的谐振峰值 M r ? 1 (2? 1 ? ? ) ，谐振频率 ? r ? ? n 1 ? 2? 。四、（本题满分 25 分）某典型二阶系统，截止频率 ?c 0 ? 1 ，相角裕度 ? 0 ? 45? 。希望通过串联校正后成为超调量? 0 0 ? 4.3 0 0 、调节时间 t s ? 0.7 s 的典型二阶系统。（1）试确定满足条件的校正装置传递函数 Gc ( s ) ，绘制其对数幅频特性曲线（示意图即可） ，指 出所采用的校正方式（超前 / 迟后 / 迟后-超前） ； （2）依照三频段理论简要说明校正对系统性能产生的影响。西北工业大学 2009 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（B 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：821 第 3 页 共 3 页五、（本题满分 25 分）采样系统结构图如图 4 所示，采样周期 T ? 0.2 s 。图 4 采样系统结构图（1）当 r ( t ) ? 0, n( t ) ? 1( t ) 时，求系统输出的 z 变换表达式 C ( z ) ； （2）求上述条件下系统响应的初值 c (0) 和终值 c ( ? ) 。* *注：有关的 z 变换公式： Z ? ? ? , ?s? z ?1?1?zz ? 1 ? 。 ? Z? ? aT ? ?s?a? z?e六、（本题满分 25 分）非线性系统结构图如图 5 所示。 （1）试用描述函数法分析系 统的稳定性，确定系统 是否存在自振； （2）若存在自振时，确定自振 的幅值 A 和频率 ? 。 注：饱和特性的描述函数为：图 5 非线性系统结构图N ( A) ?2K ? a a a ? 1 ? ( )2 ? ( A ? a ) ， ? arcsin ? ? ? A A A ?死区继电特性的描述函数为： N ( A) ?4M h 1 ? ( )2 ?A A( A ? h) 。西北工业大学 2010 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：821 第 1 页 共 3 页一、（本题满分 25 分）某单位反馈的 I 型三阶系统（无开环零点） ，调节开环增益 K 时，系统会出现 二重根 ?1,2 ? ?1 ；当调节 K 使系统单位阶跃响应出现等幅正弦波动时，波动的频率? ? 3 rad/s 。（1）确定系统的开环传递函数 G ( s ) ； （2）确定使系统主导极点位于最佳阻尼比位置（ ? ? 45? ）时的开环增益 K ，以及 系统相应的超调量 ?0 0和调节时间 ts ；（3）在条件(2)下，求 r (t ) 二、 （本题满分 25 分）? t 时系统的稳态误差 ess 。系统结构图如图 1 所示。 （1）当系统闭环极点为 ?1,2 ? ?2 ? j 10 时，确 定参数 K , T 的值； （2）以（1）中的计算结果为基础，分别绘制图 1 系统结构图K , T ? 0 ? ?? 变化时系统的根轨迹；（3）确定使系统稳定的 K , T 值范围，并绘制相应的稳定参数区域。三、（本题满分 25 分）某典型二阶系统，输入正弦信号 r (t ) ? sin ? t ，调节频率 ? 时，系统稳态输出 的最大振幅为 3.2。若采用测速反馈，当调节反馈系数 K t ? 0.216 时，系统的超调量? 0 0 ? 16.3 0 0 。[注：典型二阶系统的谐振峰值 M r ? 1 (2? 1 ? ? 2 ) ]（1）确定系统的开环传递函数； （2）求系统（不加测速反馈时）的相角裕度 ? 和幅值裕度 h 。西北工业大学 2010 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：821 第 2 页 共 3 页四、（本题满分 25 分） 设计串联校正 系统结构图和 G0 ( s ) 的幅相特性曲线分别如图 2(a)、 图 2(b)所示。装置 Gc ( s ) ?10 s ? 1 ，要使校正后系统在 r (t ) ? t 作用下的稳态误差 ess ? 0.1 。 100s ? 1图 2（a）系统结构图图 2（b） G0 ( s) 的幅相特性（1）确定相应的 K 值； （2）求校正后系统的截止频率 ?c 和相角裕度 ? 。五、（本题满分 25 分）采样系统结构图如图 3 所示，采样周期 T=1 秒。图 3 采样系统结构图（1）写出系统的脉冲传递函数 C ( z ) R ( z ) ； （2）判断系统的稳定性； （3）求 r (t ) ? t 时系统的稳态误差。? （ 注： Z ? ? ? ， Z? ? aT ? s ? z ?1 ?s ? a? ? z?e?1 ?z? 1 ?z）西北工业大学 2010 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A 卷） 说 明：所有答题一律写在答题纸上 试题编号：821 第 3 页 共 3 页六、（本题满分 25 分）非线性系统结构图如图 4 所示，图中 G1 ( s ) ? 非线性特性的描述函数为 N ( A) ?1 , G2 ( s ) ? 4 ， s ( s ? 1)( s ? 2)4M 。 ?A图 4 非线性系统结构图（1） 用描述函数法分析系统的稳定性，确定系统是否存在自振； （2） 若存在自振，求系统输出 c(t ) 的振幅和频率。诚信 保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签名： 班 级 ：编号：西北工业大学考试试题 （卷） 学年第 一 学期开课学院 考试日期 五 院 课程 自动控制原理 2 学时 56 小时成 绩2005 年 11 月 30 日 考试时间考试形式(闭)(A)卷一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择正确答案，共 20 分） 学 号 ：1、适合应用传递函数描述的系统是：装A、单输入，单输出的线性定常系统； B、单输入，单输出的线性时变系统； C、单输入，单输出的定常系统；订D、非线性系统。姓 名 ：线2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是： A、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出速度与输入速度的稳态误差； B、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出位置与输入位置的稳态误差； C、在 r (t ) ? V ? t 时，输出位置与输入位置的稳态误差； D、在 r (t ) ? V ? t 时，输出速度与输入速度的稳态误差。 3、系统的开环传递函数为两个“s”多项式之比 G ( s ) ?M ( s) ,则闭环特征方程为： N (s)A、N(s) = 0 C、1+ N(s) = 0B、 N(s)+M(s) = 0 D、与是否为单位反馈系统有关注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。共 4页第1页西北工业大学命题专用纸 4、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 G(S)，反馈通道传递函数为 H(S)，则输入端定班 级 ：义的误差 E(S)与输出端定义的误差 E ( S ) 之间有如下关系： A、 E ( s ) ? H ( s ) ? E ( s )**B 、 E ( s) ? H ( s) ? E ( s)* *C 、 E (s) ? G (s) ? H (s) ? E (s)D、 E ( s ) ? G ( s ) ? H ( s ) ? E ( s )*5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是：学 号 ：A、K * (2 ? s ) s ( s ? 1)B 、K* K* C 、 s ( s ? 1)( s ? 5） s ( s 2－3s ? 1)D、K * (1 ? s ) s (2 ? s )6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段7、一阶系统的闭环极点越靠近 s 平面原点：姓 名 ：A、准确度越高B、准确度越低C、响应速度越慢D、响应速度越快8、已知系统的传递函数为 A、K ?? s e ，其幅频特性 G ( j? ) 应为： Ts ? 1B 、K e ?? T? ? 1K e ??? T? ? 1C 、K T ? ?12 2e ???D、K T ? 2 ?129、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的： A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应10、下列串联校正装置的传递函数中，能在 ? c ? 1 处提供最大相位超前角的是： A、10 s ? 1 s ?1B 、10 s ? 1 0.1s ? 1C 、2s ? 1 0.5s ? 1D、0.1s ? 1 10 s ? 1共4页第2页西北工业大学命题专用纸二、分析计算题 （共 80 分）C( s ) 1、已知系统结构如图 1 所示，求传递函数 R( s) （本题 15 分）G4R(S)G1G2G3C(S)H1图12、系统结构如图 2 所示，试求系统的超调量 ? % 和调节时间 t s 。 R(S) C(S)（本题 10 分）25 s(s ? 5)图23、某单位反馈系统的开环传递函数为（本题 15 分）G(s) H (s) ?*K * ( s ? 1) s ( s－3)（1） 绘制 K 从 0 ~ ? 变化的根轨迹（要求出：分离点、与虚轴的交点等） ； （2） 求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益 K 的取值范围。共4页第3页西北工业大学命题专用纸4、 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) ? (1) 使系统稳定的 K 值；K ，试求： （本题 15 分） s (0.1s ? 1)(0.2 s ? 1)(2) 若 r(t) = 2t ＋2 时，要求系统的稳态误差为 0.25，问 K 应取何值。5、已知最小相位系统的开环对数幅频特性 LG (? ) 和串联校正装置的对数幅频特性 L (? )C（本题 25 分） 如图 3 所示： （1） 写出原系统的开环传递函数 G(s),并求其相角裕度 （2） 写出校正装置的传递函数 GC ( s ) ； （3） 画出校正后系统的开环对数幅频特性 LGC (? ) ，并求其相角裕度 ? 。 ；LG (? )50db 40db 30db -2010db 0 0.01 0.1 0.32 1 10-40 20-20db-30db-60-40dbL C (? )图3共4页第4页自动控制原理试题 A (56 学时)答案及评分标准一、答案：A C B B A D C D C B 评分标准：每小题 2 分二、1、答案：C (S ) R(S )G1G2G3 ? G1G4 ＝ 1 ? G1G2G3 ? G1G4 ? H1G2G3 ? H1G4ts ? 1.4 s评分标准：15 分（按步骤给分） 2、答案： ? %＝16.3％评分标准：10 分，每一问 5 分d 2 ? ?33、答案： （1）（2） ?a ? ? 3 评分标准：15 分 第一问 10 分，第二问 5 分K ?3*d1＝11? K ? 34、答案： （1）0 ? K ? 15（2） K=8评分标准： 15 分 第一问 8 分，第二问 7 分 5、答案： （1）G ( s )＝K s s s ( ? 1)( ? 1) 10 20K=100? ??33.40(2)Gc ( s )＝3.125s ? 1 100 s ? 1(3)100(3.125s ? 1) ? GG ( s ) ＝ c ? s s ? s( ? 1)( ? 1)(100s ? 1) ? 10 20 ? 0 ? ?? ' ? 57.7评分标准：25 分 第一问 10 分，第二问 5 分，第三问 10 分诚信 保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签名： 班 级 ：编号：西北工业大学考试试题 （卷） 学年第 一 学期开课学院 考试日期 五 院 课程 自动控制原理 2 学时 56 小时成 绩2005 年 11 月 30 日 考试时间考试形式(闭)(B)卷一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择正确答案，共 20 分） 学 号 ：1、一阶系统的闭环极点越靠近 s 平面原点：装A、准确度越高B、准确度越低C、响应速度越慢D、响应速度越快2、已知系统的传递函数为K e ?? s ，其幅频特性 G ( j? ) 应为： TS ? 1A、订K e ?? T? ? 1B 、K e ??? T? ? 1C 、K T ? ?12 2e ???D、K T ? 2 ?12姓 名 ：线3、下列串联校正装置的传递函数中，能在 ? c ? 1 处提供最大相位超前角的是： A、10 s ? 1 s ?1B 、10 s ? 1 0.1s ? 1C 、2s ? 1 0.5s ? 1D、0.1s ? 1 10 s ? 14、 适合应用传递函数描述的系统是：A、单输入，单输出的线性定常系统； B、单输入，单输出的线性时变系统； C、单输入，单输出的定常系统； D、非线性系统。 5、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 G(s)，反馈通道传递函数为 H(s)，则输入端定 义的误差 E(s)与输出端定义的误差 E ( s ) 之间有如下关系： A、 E ( s ) ? H ( s ) ? E ( s )* *B 、 E ( s) ? H ( s) ? E ( s)*C 、 E (s) ? G (s) ? H (s) ? E * (s)D、 E * ( s ) ? G ( s ) ? H ( s ) ? E ( s )注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。共 4页第1页西北工业大学命题专用纸 6、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：班 级 ：A、闭环零点和极点B、开环零点C、闭环极点D、阶跃响应7、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是：K * (2 ? s ) A、 s ( s ? 1) K* K* B 、 C 、 s ( s ? 1)( s ? 5） s ( s 2－3s ? 1) K * (1 ? s ) D、 s (2 ? s )学 号 ：8、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段9、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是： A、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出速度与输入速度的稳态误差； B、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出位置与输入位置的稳态误差；姓 名 ：C、在 r (t ) ? V ? t 时，输出位置与输入位置的稳态误差； D、在 r (t ) ? V ? t 时，输出速度与输入速度的稳态误差。 10、系统的开环传递函数为两个“s”多项式之比 G ( s ) ?M ( s) ,则闭环特征方程为： N (s)A、N(s) = 0 C、1+ N(s) = 0B、N(s)+M(s) = 0 D、与是否为单位反馈系统有关共4页第2页西北工业大学命题专用纸二、分析计算题 （共 80 分）1、系统结构如图 1 所示，试求系统的超调量 ? % 和调节时间 t s 。 R(S) C(S) （本题 10 分）25 s(s ? 5)图1 2、某单位反馈系统的开环传递函数为 （本题 15 分）G(s) H (s) ?*K * ( s ? 1) s ( s－3)（1） 绘制 K 从 0 ~ ? 变化的根轨迹（要求出：分离点、与虚轴的交点等） ； （2） 求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益 K 的取值范围。(S ) 3、已知系统结构如图 2 所示，求传递函数 C R ( S ) （本题 15 分）G4R(S)G1G2G3C(S)H1图2共4页第3页西北工业大学命题专用纸 4、已知最小相位系统的开环对数幅频特性 LG (? ) 和串联校正装置的对数幅频特性 L (? )C（本题 25 分） 如图 3 所示： （1） 写出原系统的开环传递函数 G(s),并求其相角裕度 （2） 写出校正装置的传递函数 GC ( s ) ； （3） 画出校正后系统的开环对数幅频特性 LGC (? ) ，并求其相角裕度 ? 。 ；LG (? )50db 40db 30db -2010db 0 0.01 0.1 0.32 1 10-40 20-20db-30db-60-40dbL C (? )图35、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) ? (1) 使系统稳定的 K 值；K ，试求： （本题 15 分） s (0.1s ? 1)(0.2s ? 1)(2) 若 r(t) = 2t ＋2 时，要求系统的稳态误差为 0.25，问 K 应取何值。共4页第4页自动控制原理试题 B (56 学时)答案及评分标准一、 答案：C D B A B C A D C B 评分标准：每小题 2 分二、1、答案： ? %＝16.3％ts ? 1.4 s评分标准：10 分，每一问 5 分d 2 ? ?32、答案： （1）d1＝1 K ?3*?a ? ? 3（2）1? K ? 3评分标准：15 分 第一问 10 分，第二问 5 分 3、答案： R ( S ) ＝C (S )G1G2G3 ? G1G4 1 ? G1G2G3 ? G1G4 ? H1G2G3 ? H1G4K s s s ( ? 1)( ? 1) 10 20评分标准：15 分（按步骤给分） 4、答案： （1）G ( s )＝K=100? ??33.40(2)Gc＝3.125S ? 1 100S ? 1100(3.125s ? 1) ? GG ( s ) ＝ c ? s s ? s( ? 1)( ? 1)(100s ? 1) ? 10 20 ? 0 ? ?? ' ? 57.7(3)评分标准：25 分 第一问 10 分，第二问 5 分，第三问 10 分5、 答案： （1）0 ? K ? 15（2） K=8评分标准： 15 分 第一问 8 分，第二问 7 分诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场 规则，诚实做人。 本人签字： 编号：西北工业大学考试试题（卷）2004 －2005 学年第二学期开课学院 考试日期 考生班级 教改班
课程 考试时间 学 号 2成 绩学时A 闭自动控制原理小时 考试形式（ 姓 名64） （ ）卷一、 单选题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，将其 相应字母写入题干的○内，每小题 2 分，共 20 分） １．采用负反馈形式连接后 A. 一定能使闭环系统稳定； B. 系统动态性能一定会提高； C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2. 关于系统传递函数，以下说法不正确的是○○A. 是在零初始条件下定义的； B. 只适合于描述线性定常系统； C. 与相应 s 平面零极点分布图等价； D. 与扰动作用下输出的幅值无关。 3．系统特征方程为 D( s ) ? s 3 ? 2 s 2 ? 3s ? 6 ? 0 ，则系统 A. 稳定； C. 右半平面闭环极点数 Z ? 2 ； B. 临界稳定； D. 型别 v ? 1 。○4．系统在 r (t ) ? t 2 作用下的稳态误差 e ss ? ? ，说明 A. 型别 v ? 2 ； C. 输入幅值过大； B. 系统不稳定； D. 闭环传递函数中有一个积分环节。共4页○注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。第1页西北工业大学命题专用纸5. 对于以下情况应绘制 0°根轨迹的是 A. 主反馈口符号为“+” ； C. 非单位反馈系统； 6．非最小相角系统 A. 一定是条件稳定的； C. 开环一定不稳定； B. 对应要绘制 0°根轨迹； D. 闭环相频的绝对值非最小。 B. 除 K * 外的其他参数变化时；○D. 根轨迹方程（标准形式）为 G ( s ) H ( s ) ? ?1 。○7．对于单位反馈的最小相角系统，依据三频段理论可得出以下结论 A. 低频段足够高， e ss 就能充分小； B. L(? ) 以-20dB/dec 穿越 0dB 线，系统就能稳定； C. 高频段越低，系统抗干扰的能力越强； D. 可以比较闭环系统性能的优劣。 8．频域串联校正方法一般适用于 A. 单位反馈的非最小相角系统； B. 线性定常系统； C. 单位反馈的最小相角系统； 9．离散系统差分方程 D. 稳定的非单位反馈系统。○○c(k ? 2) ? 3c(k ? 1) ? 2c(k ) ? 3u (k ? 1) ? u (k )则脉冲传递函数为 A．2○3z ? 1 ? 3z ? 1 3z ? 1 ? 3z ? 1 ； B． 2 ； C． 2 ； D． 2 。 z ? 3z ? 2 z ? 3z ? 2 z ? 3z ? 2 z ? 3z ? 210. 适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是 A. G ( s ) 必须是二阶的；○B. 非线性特性正弦响应中的基波分量幅值占优；C. 非线性特性具有偶对称性；D. N ( A), G ( s) 必须是串联形式连结的。教务处印制共 4页第 2页西北工业大学命题专用纸二． （20 分）系统结构图如图 1 所示 （1） 写出闭环传递函数 ? ( s ) 表达式； （2） 要使系统满足条件： ? ? 0.707 , ? n ? 2 , 试确定相应的参数 K 和 ? ； （3） 求此时系统的动态性能指标（ ?0 0, ts ） ；（4） r (t ) ? 2t 时，求系统的稳态误差 ess ； （5） 确定 Gn ( s ) ，使干扰 n(t ) 对系统输出 c(t ) 无影响。 三． （15 分）单位反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) ?K* s( s ? 3) 2（1） 绘制 K * ? 0 ? ? 时的系统根轨迹（确定渐近线，分离点，与虚轴交点） ； （2） 确定使系统满足 0 ? ? ? 1 的开环增益 K 的取值范围； （3） 定性分析在 0 ? ? ? 1 范围内， K 增大时，? 化趋势（增加/减小/不变） 。0 0, t s 以及 r (t ) ? t 作用下 ess 的变四． （15 分）离散系统结构图如图 2 所示，采样周期 T ? 1 。（1） 写出系统开环脉冲传递函数 G ( z ) ； （2） 确定使系统稳定的 K 值范围； （3） 取 K ? 1 ，计算 r (t ) ? t 作用时系统的稳态误差 e(?) 。 注：z 变换表教务处印制z z Tz ?1? ? 1 ? ?1? Z? ? ； Z? ? ? ； Z? 2 ? ? 。 ? aT 2 ? ?s ? a? z ? e ?s? z ?1 ? s ? ( z ? 1)共 4页 第 3页西北工业大学命题专用纸五． （15 分）单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线 L0 (? ) 如图 3 所示，采用串联校? s ?? s ? ? ? 1?? ? 1? ? 3 ?? 10 ? 正，校正装置的传递函数 G c ( s) ? ? ? s ?? s ? 1?? ? 1? ? ? 0.3 ?? 100 ?（1） 写出校正前系统的传递函数 G0 ( s ) ； （2） 在图 3 中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线 L(? ) ； （3） 求校正后系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? 。 六． （15 分）非线性系统结构图如图 4 所示， M ? 1 ， N ( A) ?4M 。 ?A； （1） ? ? 0 时，确定系统受扰后最终的运动形式（稳定/自振/发散） （2） ? ? 0 时，要在系统输出端产生一个振幅 Ac ? 1 ? 的近似正弦信号，试确定参 数 K 和相应的频率 ? ； （3） 定性分析当延迟环节系数 ? 增大时，自振参数（ A, ? ）变化的趋势（增加/ 不变/减小） 。教务处印制 共 4页 第 4页2005 年第二学期自动控制原理 （教改班 64 学时） 课程考试考题答案及评分标准(A 卷)一．单选题（每小题 2 分，共 20 分） （1）D; （6）A; （2）C; （3）B; （4）A; （9）A; （5）D; （10）B;（7）D ; （8）C;二． （共 20 分） 解C (s) （1） （4 分） ? ( s ) ? ? R( s) K 2 ?n K s2 ? 2 ? 2 2 K? K s ? K? s ? K s ? 2?? n s ? ? n 1? ? 2 s s?K ?4 ?? ? 0.707 ?2 ? K ? ?n ? 22 ? 4 （2） （4 分） ? ? K? ? 2?? n ? 2 2（3） （4 分） ?00? e ???3.51?? 2? 4.32 0 0? 2.475ts ??? n?3.5 2K 2 K （4） （4 分） G ( s ) ? s ? K? s ( s ? K? ) 1? s?K K ? 1 ? ? v ?1 ?ess ?A ? 2 ? ? 1.414 KK? K? ? 1 ?1 ? ? ? G n ( s) C ( s) ? s ? s ＝0 ? （5） （4 分）令： ? n ( s ) ? ?( s ) N (s)得： Gn ( s ) ? s ? K?1三． （共 15 分） 解 （1） 绘制根轨迹 （9 分）K* K 9 G ( s) ? ? 2 s ( s ? 3) ?? s ? 2 ? s ?? ? ? 1? ?? 3 ? ? ? ?*?K ? K * 9 ? v ?1 ?① 渐近线：?3?3 ? ?? a ? ? ?2 ? 3 ? ? ? 60?, 180?② 分离点： 解出：1 2 ? ?0 d d ?3 d ? ?1* Kd ? d ? d ?3 ? 4 2③ 与虚轴交点： D( s ) ? s 3 ? 6s 2 ? 9s ? K * ? 0?Im?D( j? )? ? ?? 3 ? 9? ? 0 ? 2 * ?Re?D( j? )? ? ?6? ? K ? 0绘制根轨迹如右图所示。 （2） （3 分）依题有：?? ? 3 ? K * ? 54 ? 4 ?K ?6 94 ? K*? 54?? ?0 0即：?4 ? （3） （3 分）依根轨迹， ? K ? 6 时， K ? ? ? t s ? 9 ?e ?ss四． （共 15 分） 解 （1） （5 分） （2） （5 分）?Ts 1? KTz ? K ? ?1 ? e Z G( z) ? Z ? ? ?? ? ? s ? ( z ? 1)( z ? e ?T ) ? s ? 1? ? sD( z ) ? ( z ? 1)( z ? e ?T ) ? KTz ? z 2 ? (1 ? e ?T ? KT ) z ? e ?T =0? D (1) ? KT ? 0 ? ?T ? D(?1) ? 2(1 ? e ) ? KT ? 0 ? e ?T ? 1 ?综合之： 0 ? K ??K ?0 ? 2(1 ? e ?T ) ? K ? ? T ?2(1 ? e ?T ) T ?1 ? 2.736 T2（3） （5 分）K v ? lim( z ? 1)G ( z ) ? limz ?1 z ?1KTz KT ? ?T z?e 1 ? e ?TT ?1, K ?1e(? )r ( t ) ?t?AT AT (1 ? e ?T ) ? Kv KT?0.632五． （共 15 分） 解 （1） （3 分）G0 ( s ) ? 100 ? s ?? s ? s? ? 1?? ? 1? ? 10 ?? 100 ?（2） （9 分）?s ? 100? ? 1? ?3 ? G ( s ) ? Gc ( s )G0 ( s ) ? ， L(? ) 见下图。 2 ? s ?? s ? s? ? 1?? ? 1? ? 0.3 ?? 100 ?（3 分）依图 （3）? c ? 10? ? 180? ? arctan10 10 10 ? 90? ? arctan ? 2 ? arctan ? 63.6? 3 0.3 100六． （共 15 分） 解 （1） （3 分） （2） （7 分） 绘?? A ?1 和 G ( j? ) 曲线，可见系统最终一定自振。 ? N ( A) 4MN ( A)G ( j? ) ? ?134M 4 Ke ?? s ? ? ?1 ? A j? ( 2 ? j? ) 216 K ? 4? 2 ? j? (4 ? ? 2 ) ?A? ??2 ? ?K ? ? A ? ? ? 4 A ? ? ? 4 1 ? 4 c ? ? ?（3） （5 分）? 依图： ? ? ? ? A ? ?? ?4诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场 规则，诚实做人。 本人签字： 编号：西北工业大学考试试题（卷）2004 －2005 学年第二学期开课学院 考试日期 考生班级 教改班
课程 考试时间 学 号 2成 绩学时B 闭自动控制原理小时 考试形式（ 姓 名64） （ ）卷一、 单选题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，将其 相应字母写入题干的○内，每小题 2 分，共 20 分） １．采用负反馈形式连接后 A. 一定能使闭环系统稳定； B. 系统动态性能一定会提高； C. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能； D. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除。 2. 关于系统传递函数，以下说法不正确的是○○A. 与相应 s 平面零极点分布图等价； B. 与扰动作用下输出的幅值无关。 C. 是在零初始条件下定义的； D. 只适合于描述线性定常系统； 3．系统特征方程为 D( s ) ? s 3 ? 2 s 2 ? 3s ? 6 ? 0 ，则系统 A. 稳定； C. 临界稳定； B.右半平面闭环极点数 Z ? 2 ； D. 型别 v ? 1 。○4．系统在 r (t ) ? t 2 作用下的稳态误差 e ss ? ? ，说明 A. 系统不稳定； C. 闭环传递函数中有一个积分环节； B. 型别 v ? 2 ； D. 输入幅值过大。共4页○注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。第1页西北工业大学命题专用纸5. 对于以下情况应绘制 0°根轨迹的是 A. 主反馈口符号为“+” ； C. 非单位反馈系统； 6．非最小相角系统 A. 闭环相频的绝对值非最小； B. 对应要绘制 0°根轨迹； C. 开环一定不稳定； D. 一定是条件稳定的。○B. 根轨迹方程（标准形式）为 G ( s) H ( s ) ? ?1 ； D. 除 K * 外的其他参数变化时。○7．对于单位反馈的最小相角系统，依据三频段理论可得出以下结论 A. 可以比较闭环系统性能的优劣； B. L(? ) 以-20dB/dec 穿越 0dB 线，系统就能稳定； C. 高频段越低，系统抗干扰的能力越强； D. 低频段足够高， e ss 就能充分小。 8．频域串联校正方法一般适用于 A. 单位反馈的非最小相角系统； B. 线性定常系统； C. 稳定的非单位反馈系统； 9．离散系统差分方程 D.单位反馈的最小相角系统 。○○c(k ? 2) ? 3c(k ? 1) ? 2c(k ) ? 3u (k ? 1) ? u (k )则脉冲传递函数为 A．2○3z ? 1 ? 3z ? 1 3z ? 1 ? 3z ? 1 ； B． 2 ； C． 2 ； D． 2 。 z ? 3z ? 2 z ? 3z ? 2 z ? 3z ? 2 z ? 3z ? 210. 适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是○A. 非线性特性具有偶对称性； B. 非线性特性正弦响应中的基波分量幅值占优； C. G ( s) 必须是二阶的； D. N ( A), G ( s) 必须是串联形式连结的。教务处印制共 4页第 2页西北工业大学命题专用纸二． （20 分）系统结构图如图 1 所示 （1） 写出闭环传递函数 ? ( s ) 表达式； （2） 要使系统满足条件： ? ? 0.707 , ? n ? 2 , 试确定相应的参数 K 和 ? ； （3） 求此时系统的动态性能指标（ ?0 0, ts ） ；（4） r (t ) ? 2t 时，求系统的稳态误差 ess ； （5） 确定 Gn ( s ) ，使干扰 n(t ) 对系统输出 c(t ) 无影响。 三． （15 分）单位反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) ?K* s ( s ? 3) 2（1） 绘制 K * ? 0 ? ? 时的系统根轨迹（确定渐近线，分离点，与虚轴交点） ； （2） 确定使系统满足 0 ? ? ? 1 的开环增益 K 的取值范围； （3） 定性分析在 0 ? ? ? 1 范围内， K 增大时，? 化趋势（增加/减小/不变） 。0 0, t s 以及 r (t ) ? t 作用下 ess 的变四． （15 分）离散系统结构图如图 2 所示，采样周期 T ? 1 。（1） 写出系统开环脉冲传递函数 G ( z ) ； （2） 确定使系统稳定的 K 值范围； （3） 取 K ? 1 ，计算 r (t ) ? t 作用时系统的稳态误差 e(?) 。 注：z 变换表教务处印制z z Tz ?1? ? 1 ? ?1? Z? ? ； Z? ? ? ； Z? 2 ? ? 。 ? aT 2 ? ?s ? a? z ? e ?s? z ?1 ? s ? ( z ? 1)共 4页 第 3页西北工业大学命题专用纸五． （15 分）单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线 L0 (? ) 如图 3 所示，采用串联校? s ?? s ? ? ? 1?? ? 1? ? 3 ?? 10 ? 正，校正装置的传递函数 G c ( s) ? ? ? s ?? s ? 1?? ? 1? ? ? 0.3 ?? 100 ?（1） 写出校正前系统的传递函数 G0 ( s ) ； （2） 在图 3 中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线 L(? ) ； （3） 求校正后系统的截止频率 ? c 和相角裕度 ? 。 六． （15 分）非线性系统结构图如图 4 所示， M ? 1 ， N ( A) ?4M 。 ?A； （1） ? ? 0 时，确定系统受扰后最终的运动形式（稳定/自振/发散） （2） ? ? 0 时，要在系统输出端产生一个振幅 Ac ? 1 ? 的近似正弦信号，试确定参 数 K 和相应的频率 ? ； （3） 定性分析当延迟环节系数 ? 增大时，自振参数（ A, ? ）变化的趋势（增加/ 不变/减小） 。教务处印制 共 4页 第 4页2005 年第二学期自动控制原理 （教改班 64 学时） 课程考试考题答案及评分标准(B 卷)一．单选题（每小题 2 分，共 20 分） （1）C; （6）D; （2）A; （3）C; （4）B; （9）C; （5）B; （10）B;（7）A ; （8）D;二． （共 20 分） 解K 2 ?n K C (s) s2 （1） （4 分） ? ( s ) ? ? ? 2 ? 2 2 K? K R( s) s ? K? s ? K s ? 2?? n s ? ? n 1? ? 2 s s2 ? K ? ?n ? 22 ? 4 （2） （4 分） ? ? K? ? 2?? n ? 2 2?K ?4 ?? ? 0.707 ?（3） （4 分） ?00? e ???3.51?? 2? 4.32 0 0? 2.475ts ??? n?3.5 2K 2 K （4） （4 分） G ( s ) ? s ? K? s ( s ? K? ) 1? s?K K ? 1 ? ? v ?1 ?ess ?A ? 2 ? ? 1.414 KK? K? ? 1 ?1 ? ? ? G n ( s) C ( s) ? s ? s ＝0 ? （5） （4 分）令： ? n ( s ) ? ?( s ) N (s)得： Gn ( s ) ? s ? K?1三． （共 15 分） 解 （1） 绘制根轨迹 （9 分）K* K 9 G ( s) ? ? 2 s ( s ? 3) ?? s ? 2 ? s ?? ? ? 1? ?? 3 ? ? ? ?*?K ? K * 9 ? v ?1 ?① 渐近线：?3?3 ? ?? a ? ? ?2 ? 3 ? ? ? 60?, 180?② 分离点： 解出：1 2 ? ?0 d d ?3 d ? ?1* Kd ? d ? d ?3 ? 4 2③ 与虚轴交点： D( s ) ? s 3 ? 6s 2 ? 9s ? K * ? 0?Im?D( j? )? ? ?? 3 ? 9? ? 0 ? 2 * ?Re?D( j? )? ? ?6? ? K ? 0绘制根轨迹如右图所示。 （2） （3 分）依题有：?? ? 3 ? K * ? 54 ? 4 ?K ?6 94 ? K*? 54即：?? 0 0 ? ? 4 （3） （3 分）依根轨迹， ? K ? 6 时， K ? ? ? t s ? 9 ?e ? ? ss四． （共 15 分） 解 （1） （5 分） （2） （5 分）?Ts 1? KTz ? K ? ?1 ? e Z G( z) ? Z ? ? ?? ? ? s ? ( z ? 1)( z ? e ?T ) ? s ? 1? ? sD( z ) ? ( z ? 1)( z ? e ?T ) ? KTz ? z 2 ? (1 ? e ?T ? KT ) z ? e ?T =0? D(1) ? KT ? 0 ? ?T ? D(?1) ? 2(1 ? e ) ? KT ? 0 ? e ?T ? 1 ?综合之： 0 ? K ??K ?0 ? 2(1 ? e ?T ) ? K ? ? T ?2(1 ? e ?T ) T ?1 ? 2.736 T2（3） （5 分）K v ? lim( z ? 1)G ( z ) ? limz ?1 z ?1KTz KT ? ?T z?e 1 ? e ?TT ?1, K ?1e(? )r ( t ) ?t?AT AT (1 ? e ?T ) ? Kv KT?0.632五． （共 15 分） 解 （1） （3 分）G0 ( s ) ? 100 ? s ?? s ? s? ? 1?? ? 1? ? 10 ?? 100 ?（2） （9 分）?s ? 100? ? 1? ?3 ? G ( s ) ? Gc ( s)G0 ( s) ? ， L(? ) 见下图。 2 ? s ?? s ? s? ? 1?? ? 1? ? 0.3 ?? 100 ?（3 分）依图 （3）? c ? 10? ? 180? ? arctan10 10 10 ? 90? ? arctan ? 2 ? arctan ? 63.6? 3 0.3 100六． （共 15 分） 解 （1） （3 分） （2） （7 分） 绘?? A ?1 和 G ( j? ) 曲线，可见系统最终一定自振。 ? N ( A) 4MN ( A)G ( j? ) ? ?134M 4 Ke ?? s ? ? ?1 ? A j? ( 2 ? j? ) 216 K ? 4? 2 ? j? (4 ? ? 2 ) ?A? ??2 ? ?K ? ? A ? ? ? 4 A ? ? ? 4 1 ? 4 c ? ? ?（3） （5 分）? 依图： ? ? ? ? A ? ?? ?4诚信 保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签名： 班 级 ：编号：西北工业大学考试试题 （卷） 学年第 一 学期开课学院 九、一、三院 考试日期 课程 自动控制原理 2 小时 学时 96成 绩2006 年 1 月 6 日 考试时间考试形式(闭)(A)卷一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择正确答案，共 20 分） 学 号 ：1、 线性定常二阶系统的闭环增益加大： A、系统的快速性愈好装B、超调量愈大 D、对系统的动态性能没有影响C、峰值时间提前2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是： A、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出速度与输入速度的稳态误差订B、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出位置与输入位置的稳态误差 C、在 r (t ) ? V ? t 时，输出位置与输入位置的稳态误差 D、在 r (t ) ? V ? t 时，输出速度与输入速度的稳态误差姓 名 ：线3、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比 G ( S ) ? A、N(S) = 0 C、1+ N(S) = 0 B、 N(S)+M(S) = 0M (S ) ,则闭环特征方程为： N (S )D、与是否为单位反馈系统有关4、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 G(S)，反馈通道传递函数为 H(S)，则输入端定 义的误差 E(S)与输出端定义的误差 E ( S ) 之间有如下关系： A、 E ( S ) ? H ( S ) ? E ( S )* *B 、 E (S ) ? H (S ) ? E (S )* *C 、 E (S ) ? G (S ) ? H (S ) ? E (S )D、 E ( S ) ? G ( S ) ? H ( S ) ? E ( S )*注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。共 5页第1页5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是：K * (2 ? s ) A、 s ( s ? 1) K* K* B 、 C 、 s ( s ? 1)( s ? 5） s ( s 2－3s ? 1) K * (1 ? s ) D、 s (2 ? s )6、已知单位反馈系统的开环传递函数为s s?2 2?4?，则其幅值裕度 h d b 等于：A、0B、 ?C、 4D、 2 27、积分环节的幅频特性，其幅值与频率成： A、指数关系 B、正比关系 C、反比关系 8、已知系统的传递函数为D、不定关系K e ?? s ，其幅频特性 G ( j? ) 应为： s Ts ? 1) （B 、A、K? (T ? ? 1)e ??K e ??? T? ? 1C 、K? T ? ?12 2e ???D、K? T 2? 2 ? 19、非线性系统相轨迹的起点取决于： A、系统的结构和参数 C、与外作用无关 B、初始条件 D、初始条件和所加的外作用10、下列串联校正装置的传递函数中，能在 ? c ? 1 处提供最大相位超前角的是： A、10 s ? 1 s ?1B 、10 s ? 1 0.1s ? 1C 、2s ? 1 0.5s ? 1D、0.1s ? 1 10 s ? 1二、填空（每空 1 分，共 10 分）1、典型二阶系统极点分布如图 1 所示，则 ① 无阻尼自然频率 ? n ② 阻尼比 ??；；?图1 共 5页 第2页2、最小相位系统的开环对数幅频特性三频段分别反映的系统性能是 ① 低频段反映 ② 中频段反映 ③ 高频段反映 ； ； 。3、设系统开环传递函数为 G ( s ) H ( s ) ?5( s ? 4) ，则 s ( s ? 1)( s ? 2);①开环根轨迹增益 K ?*② 静态速度误差系数 K v?。4、已知开环幅频特性如图 2 所示，试分别求出相应闭环系统在 s 右半平面的极点数 Z 。①② 图2③z?z?C ( s) 。 R( s)z?三、 （10 分）已知系统结果图如图 3 所示，试求传递函数图3题三图 共5页 第3页四、 （15 分）系统结构图如图 4 所示，图 4 题四图 （1） 当 K 0 ? 25, K f ? 0 时，求系统的动态性能指标 ? % 和 t s ； （2） 若使系统 ? ? 0.5 ，单位速度误差 ess ? 0.1 时，试确定 K 0 和 K f 值。 五、 （10 分）已知系统的开环传递函数 G ( s ) ?s?a ，要求 s ( s ? 6 s ? 7)2（1） 绘出 a 从 0 ? ? 时系统的根轨迹（要求出分离点、渐近线、与虚轴的交点等） ； （2） 使系统稳定且为过阻尼状态时的 a 的取值范围。 六、 （15 分）某单位反馈系统校正前、后系统的对数幅频特性如图 5 所示（实线为校正前系统的 特性、虚线为校正后系统的幅频特性） （1） 写出校正前、后系统的开环传递函数 G0 ( s ) 与 G?( s ) 的表达式； （2） 求校正前、后系统的相角裕度； （3） 写出校正装置的传递函数 Gc ( s ) ，并画出其对数幅频特性曲线。图5题六图 共5页 第4页七、 （10 分）采样系统结构如图 6 所示 （1） 试求出系统的闭环传递函数C ( z) ； R( z )（2） 设采样周期 T ? 0.1s 时，求使系统稳定的 K 值范围； （3） 若 K ? 2 时，求单位阶跃输入时系统的稳态误差 e(?) 。图6 常见 z 变换： Z ( ) ?题七图1 sz 1 z 1 (1 ? e ? aT ) z Z ( ) ? )? ， Z( ， s ( s ? a ) ( z ? 1)( z ? e ? aT ) s?a z ? e ? aT z ?1 4M 。 ?A八、 （10 分）非线性系统结构图如图 7 所示，已知非线性特性的描述函数 N ( A) ? （1） 画图分析系统是否产生自振； （2） 若自振，试求自振的振幅和频率。图7题八图共5页第5页诚信 保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签名： 班 级 ：编号：西北工业大学考试试题 （卷） 学年第 一 学期开课学院 考试日期 九、一、三 院 课程成 绩答案自动控制原理2 小时学时 96 考试形式(闭)(A)卷2006 年 1 月 6 日 考试时间一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分） 学 号 ：1、D 2、C 3、B 4、A 5、A 6、B 7、C 8、D 9、B 10、A二、填空（每空 1 分，共 10 分）装1、 2, 0.707 3、5，10 三、2、分别是统的稳态特性、动态特性、抗高频干扰能力 4、0，2，0G2G3 (G4 ? G1 ) C (s) ? （10 分） R( s ) 1 ? G1 H1 ? G3 H 2 ? G2G3 H 3 ? G2 ? G1 H1G3 H 2订四、 （1）? % ? 25.4%ts ? 1.75（5 分） （2） K 0 ? 100, K f ? 6 （5 分） （5 分）姓 名 ：线五、分离点 d＝－0.845, 与虚轴交点 ?a ? ? j 2 2, a ? 48 （2） 0 ? a ? 3.08（5 分） s 100( ? 1) 100 2 （5 分） ， G ?( s ) ? 六、 （1） G0 ( s ) ? s s s s s ? 1)( ? 1)( ? 1) s( s ( ? 1)( ? 1) 0.2 100 270 25 1000 0（2） ? (?c ) ? 0 , ? ?(?c ) ? 72 ,（5 分）s s ( ? 1)( ? 1) 2 25 （3） Gc ( s ) ? s s ( ? 1)( ? 1) 0.2 270七、 （1）（5 分）C ( z) 2 K (1 ? e ?T ) ? R( z ) z ? e ?T ? 2 K ? 2 Ke ?T（5 分）（2） D ( z ) ? z ? 0.9 ? 0.2 K ? 0 ， 0 ? K ? 9.5 ； （5 分） （3） e(?) ? 0.2 八、自振频率 ? ?（5 分）6, A ? 0.42（10 分）诚信 保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签名： 班 级 ：编号：西北工业大学考试试题 （卷） 学年第 一 学期开课学院 考试日期 九、一、三院 课程 自动控制原理 2 小时 学时 96成 绩2006 年 1 月 6 日 考试时间考试形式(闭)(B)卷一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择正确答案，共 20 分） 学 号 ：1、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：装A、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出速度与输入速度的稳态误差 B、在 r (t ) ? V ? t 时，输出速度与输入速度的稳态误差 C、在 r (t ) ? R ?1(t ) 时，输出位置与输入位置的稳态误差 D、在 r (t ) ? V ? t 时，输出位置与输入位置的稳态误差 2、线性定常二阶系统的闭环增益加大： A、 对系统的动态性能没有影响 C、超调量愈大 B、峰值时间提前 D、系统的快速性愈好订姓 名 ：线3、系统的开环传递函数为两个“s”多项式之比 G (s) ? A、N(s)+M(s) = 0 C、N(s) = 0M (s) ,则闭环特征方程为： N (s)B、 1+ N(s) = 0 D、与是否为单位反馈系统有关 ） 。4、下列开环传递函数对应的根轨迹属于零度根轨迹的是（ A、G (s)H(s) ?K (s ? 2) s(s ? 1)B、 G (s)H(s) ?K (s ? 2) s(1 ? s)C、 G (s)H(s) ?K (s ? 2) s(s ? 1)D、 G (s) H(s)?K ( 2 ? s) s(1 ? s)注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。共 5页第1页5、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 G(s)，反馈通道传递函数为 H(s)，则输入端定义的误差 E(S)与输出端定义的误差 E (s) 之间有如下关系： A、 E ( s ) ? H ( s ) ? E ( s )* *B 、 E ( s) ? H ( s) ? E ( s)* *C 、 E (s) ? G (s) ? H (s) ? E (s)D、 E ( s ) ? G ( s ) ? H ( s ) ? E ( s )*6、已知单位反馈系统的开环传递函数为A、0 B、 ?16 2 ，则其幅值裕度 h d b 等于： s ( s ? 4)D、 2 2C、 47、非线性系统相轨迹的起点取决于： A、系统的结构和参数 C、与外作用无关 B、初始条件 D、初始条件和所加的外作用系统传递函数为 8、A、1 91 ， 在 r (t ) ? 2 sin 3t 作用下， 其输出稳态分量的幅值为 （ s2 2 1 1 B、 C、 D、 9 2 3） 。9、下列串联校正装置的传递函数中，能在 ? c ? 1 处提供最大相位超前角的是： A、10 s ? 1 s ?1B 、10 s ? 1 0.1s ? 1C 、2s ? 1 0.5s ? 1D、0.1s ? 1 10 s ? 110、适合于应用传递函数描述的系统（） 。 A、只能是单输入，单输出的定常系统； B、可以是单输入，单输出的时变系统； C、可以是非线性系统；D、只能是单输入，单输出的线性定常系统。二、填空（每空 1 分，共 10 分）1、设系统开环传递函数为 G ( s ) H ( s ) ? ① 开环根轨迹增益 K ?*5( s ? 4) ，则 s ( s ? 1)( s ? 2);② 静态速度误差系数 K v?。2、典型二阶系统极点分布如图 1 所示，则 ① 无阻尼自然频率 ? n ? ② 阻尼比 ? ? 。 ； 图1 共 5页 第2页3、已知开环幅频特性如图 2 所示，试分别求出相应闭环系统在 s 右半平面的极点数 Z 。①z?① 低频段反映 ② 中频段反映 ③ 高频段反映z?② 图2③z?； ； 。4、最小相位系统的开环对数幅频特性三频段分别反映的系统性能是三、系统结构图如图 3 所示，试求系统传递函数C ( s) E ( s) 和 。 R( s) N ( s)图3 四、系统结构图如图 4 所示，题三图图 4 题四图 （1） 当 K 0 ? 25, K f ? 0 时，求系统的动态性能指标 ? % 和 t s ； （2） 若使系统 ? ? 0.5 ，单位速度误差 ess ? 0.1 时，试确定 K 0 和 K f 值。 共5页 第3页五、已知系统的开环传递函数 G ( s ) ?s?a ，要求 s( s ? 5s ? 5)2（1） 绘出 a 从 0 ? ? 时系统的根轨迹（要求出分离点、渐近线、与虚轴的交点等） ； （2） 使系统稳定且为过阻尼状态时的 a 的取值范围。六、某单位反馈系统校正前、后系统的对数幅频特性如图 5 所示（实线为校正前系统的幅频特 性、虚线为校正后系统的幅频特性） （1） 写出校正前、后系统的开环传递函数 G0 ( s ) 与 G ?( s ) 的表达式； （2） 求校正前、后系统的相角裕度； （3） 写出校正装置的传递函数 Gc ( s ) ，并画出其对数幅频特性曲线。图5题六图七、 （10 分）采样系统结构如图 6 所示 （1） 试求出系统的闭环传递函数C ( z) ； R( z )（2） 设采样周期 T ? 0.1s 时，求使系统稳定的 K 值范围； 若 K ? 2 时，求单位阶跃输入时系统的稳态误差 e(?) 。共5页第4页图6题七图1 z 1 z 1 (1 ? e ? aT ) z )? 常见 z 变换： Z ( ) ? ， Z( ， Z( )? s ( s ? a ) ( z ? 1)( z ? e ? aT ) s z ?1 s?a z ? e ? aT八、非线性系统结构图如图 7 所示，已知非线性特性的描述函数 N ( A) ? （1） 画图分析系统是否产生自振； （2） 若自振，试求自振的振幅和频率。4M 。 ?A图7题八图共5页第5页诚信 保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签名： 班 级 ：编号：西北工业大学考试试题 （卷） 学年第 一 学期开课学院 考试日期 九、一、三 院 课程 自动控制原理 2 小时成 绩答案学时 96 考试形式(闭)(B)卷2006 年 1 月 6 日 考试时间一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）1、D 2、A 3、A 4、B 5、A 6、B 7、B 8、B 9、B 10、D学 号 ：二、填空（每空 1 分，共 10 分）装1、5，10 3、0，2，0 三、2、 2, 0.707 4、分别是统的稳态特性、动态特性、抗干扰能力G1G2G4 (G5 ? G3 ) C (s) ? , R( s ) 1 ? G2G3 H 2 ? G1G2G3G4 H1 ? G1G2G5G4 H1（5 分）订E ( s) G4 ? N ( s ) 1 ? G2G3 H 2 ? G1G2G3G4 H1 ? G1G2G5G4 H1四、 （1）（5 分）姓 名 ：线? % ? 30.8%ts ? 1.4（5 分）（2） K 0 ? 100, K f ? 5 （5 分）五、 （1）分离点 d＝－0.9514, 与虚轴交点 ?a ? ? j 6, a ? 30 , （2） 0 ? a ? 2.0441（5 分） （5 分）s 100( ? 1) 2 ， G ?( s ) ? （5 分） 六、 （1） G0 ( s ) ? s s s s s ? 1)( ? 1)( ? 1) s( s ( ? 1)( ? 1) 25 100 0.2 100 270 s s ( ? 1)( ? 1) 0 0 2 25 （5 分） （2） ? (?c ) ? 0 , ? ?(?c ) ? 72 , （5 分） （3） Gc ( s ) ? s s ? 1)( ? 1) ( 0.2 270100C ( z) K (1 ? e ?2T ) ? 七、 （1） R ( z ) z ? e ?2T ? K ? Ke ?2T（5 分）（2） D ( z ) ? z ? 0.8187 ? K (1 ? 0.8187) ? 0 ， 0 ? K ? 4.52 ； （5 分） （3） e(?) ? 1/ 3 八、自振频率 ? ? 2, A ? 8 / ?（5 分） （10 分）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（ ） 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（ ）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（ ） 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. 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（ ） A. 比例环节 B. 微分环节 6. 若系统的开环传 递函数为 A.1 B.22C. 积分环节D. 惯性环节10 ，则它的开环增益为（ ） s(5s ? 2)C.5 D.107. 二阶系统的传递函数 G ( s) ? A. 临界阻尼系统5 ，则该系统是（ ） s ? 2s ? 5C. 过阻尼系统 D. 零阻尼系统B. 欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的 ζ 不变，提高 ωn ，则可以（ ） 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 G( s) ? 1 ? Ts ，当频率 ? ?1 时，则相频特性 ?G( j? ) 为（ ） TD. -90°A.45° B. -45° C.90° 10. 最小相位系统的开环增益越大，其（ ） 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 D?s ? ? s 4 ? 8s 3 ? 17s 2 ? 16s ? 5 ? 0 ，则此系统 （ 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： G ?s ? ? 临界稳定。 A.10 B.20 C.30k ，当 k =（ ）时，闭环系统 s( s ? 1)( s ? 5)D.4013. 设系统的特征方程为 D?s ? ? 3s 4 ? 10s 3 ? 5s 2 ? s ? 2 ? 0 ，则此系统中包含正实部特征的个数 有（ A.0 ） B.1 C.2 D.35 14. 单位反馈系统开环传递函数为 G?s ? ? 2 ， 当输入为单位阶跃时， 则其位置误差 s ? 6s ? s1为（ A.2） B.0.2 C.0.5 D.0.0515. 若已知某串联校正装置的传递函数为 Gc ( s ) ? A. 反馈校正s ?1 ，则它是一种（ ） 10s ? 1B. 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（ ） A. ess ? lim E ( s)s ?0B. ess ? lim sE( s)s ?0C. ess ? lim E ( s)s ??D. ess ? lim sE( s)s ??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. 减小增益 B. 超前校正 18. 相位超前校正装置的奈氏曲线为（ A. 圆 B. 上半圆3）C. 滞后校正 ） C. 下半圆D. 滞后-超前 D.45°弧线19. 开环传递函数为 G(s)H(s)= A.(-3，∞)K ,则实轴上的根轨迹为（ ） s ( s ? 3)C.( -∞，-3) D.(-3，0) ）反馈的传感器。 D. 速度B.(0，∞)20. 在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ A. 电压 B. 电流 C. 位移二、填空题（每小题 1 分，共 10 分） 21. 闭环控制系统又称为 系统。 22. 一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 23. 一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为 24. 控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的相同。 。 有关。25. 对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。 26. 一般讲系统的位置误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。 27. 超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的 明显上升，从而具有较大 的稳定裕度。 28. 二阶系统当共轭复数极点位于 29.PID 调节中的“P”指的是 线上时，对应的阻尼比为 0.707。 控制器。 _越好。30. 若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ 三、名词解释（每小题 3 分，共 15 分） 31. 稳定性 32. 理想微分环节 33. 调整时间 34. 正穿越 35. 根轨迹 四、简答题（每小题 5 分，共 25 分）36. 为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同 ? 举例说明。 37. 一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数 T ？其调整时间 ts 和时间常数 T 有何关系，为什么？ 38. 什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。239. 什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系? 40. 根轨迹的分支数如何判断？举例说明。 五、计算题（第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44 题每小题 10 分，共 30 分） 41. 求图示方块图的传递函数，以 Xi (s)为输入，X 0 (s)为输出。X i (s)+ -G4+ -G1+ H2 H1G2G3 H3++X 0 (s)42. 建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。k1x0 k2MfiD43. 欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为 20%，峰值时间为 2 秒，试确定 K 和 K1 值。 X i (s) + K1 s21+K1 sX 0 (s)44. 系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设 系统是最小相位系统)。3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. 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（ ）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（ ）指标密切相关。 A. 允许的峰值时间 C. 允许的上升时间 A. 比较元件 B. 给定元件 B. 允许的超调量 D. 允许的稳态误差 C. 反馈元件 D. 放大元件4. 主要用于产生输入信号的元件称为（ ） 5. 某典型环节的传递函数是 G ?s ? ? A. 比例环节1 ，则该环节是（ ） 5s ? 1 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 3? ?0 ?t ? ? 6 x ?0 ?t ? ? 2 x0 ?t ? ? 2 xi ?t ? ，则系统的传递函数是（ x2 3s ? 6s ? 2 2 C. 2 2s ? 6s ? 3A.21 3s ? 6s ? 2 1 D. 2 2s ? 6s ? 3B.27. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（ ） 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 8. 设一阶系统的传递 G ( s ) ? A.7 B.2 D. 串联越过的方块图单元的倒数7 ，其阶跃响应曲线在 t=0 处的切线斜率为（ ） s?2C. 7 2 D. 1 2 ） D. 最大超调量 D. 固有频率9. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（ A. 上升时间 B. 峰值时间 C. 调整时间 10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（ ） A. 谐振频率 B. 截止频率 C. 最大相位频率11. 设系统的特征方程为 D?s ? ? s 4 ? 2s3 ? s 2 ? 2s ? 1 ? 0 ，则此系统中包含正实部特征的个数 为（ ） D.3 ） D.60?～90?A.0 B.1 C.2 12. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量?为（ A.0～15? B.15?～30? C.30?～60?2 13. 设一阶系统的传递函数是 G ?s ? ? ，且容许误差为 5%，则其调整时间为（ ） s ?1A.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（ ）4A.K Ts ? 1B.s?d s( s ? a)( s ? b)C.K s( s ? a)D.K s ( s ? a)215. 单位反馈系统开环传递函数为 G?s ? ? 度误差为（ A.0 ） B.0.254 ，当输入为单位斜坡时，其加速 s ( s ? 3s ? 2)2 2C.4D. ?16. 若已知某串联校正装置的传递函数为 Gc ( s) ? A. 相位超前校正 A. 特征方程 B. 相位滞后校正 B. 幅角条件 17. 确定根轨迹大致走向，一般需要用（ 18. 某校正环节传递函数 Gc ( s) ? A.(0，j0) B.(1，j0)s ?1 ，则它是一种（ ） 0.1s ? 1C. 相位滞后―超前校正 D. 反馈校正 ）条件就够了。 C. 幅值条件 D. 幅值条件+幅角条件100s ? 1 ，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ ） 10s ? 1C.(1，j1) D.(10，j0)19. 系统的开环传递函数为 A.(-2，-1)和（0，∞） C.(0，1)和(2，∞)K ，则实轴上的根轨迹为（ ） s( s ? 1)( s ? 2)B.(-∞，-2)和(-1，0) D.(-∞，0)和(1，2) ） 时，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（ 分析系统时可忽略极点 A。 A.5 倍 B.4 倍 C.3 倍 D.2 倍 二、填空题（每小题 1 分，共 10 分） 21. “经典控制理论”的内容是以 23. 某典型环节的传递函数是 G ( s ) ? 为基础的。 。 。 22. 控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度1 ，则系统的时间常数是 s?2发生变化。24. 延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使25. 若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和 来做出判断。 26. 一般讲系统的加速度误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。 27. 输入相同时，系统型次越高，稳态误差越 28. 系统主反馈回路中最常见的校正形式是 29. 已知 超前 校正 装置 的传 递函 数为 Gc ( s) ? 。 和反馈校正2s ? 1 ， 其 最大 超前 角所 对应 的频 率 0.32s ? 1?m ?。 ，则该系统称作最小相位系统。30. 若系统的传递函数在右半 S 平面上没有 三、名词解释（每小题 3 分，共 15 分） 31. 数学模型 32. 反馈元件 33. 最大超调量 34. 频率响应535. 幅值裕量 四、简答题（每小题 5 分，共 25 分） 36. 开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么？ 37. 如何用实验方法求取系统的频率特性函数？ 38. 伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系？ 39. 根轨迹与虚轴的交点有什么作用? 举例说明。 40. 系统闭环零点、极点和性能指标的关系。 五、计算题（第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44 题每小题 10 分，共 30 分） 41. 根据图示系统结构图，求系统传递函数 C(s)/R(s) 。R (s)+ ??G1 (s)+G2 (s) H1(s)+-G3 (s) H3(s)C(s)42. 建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。y0(t)43. 已知系统的传递函数 G ( s) ?10 ，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的 s(0.1s ? 1)Bode 图。 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 ? ? 0.5 ，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。6自动控制原理 31. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（ ） A. 恒值调节系统 B. 随动系统 C. 连续控制系统 D. 数字控制系统 2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）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 D. 执行元件3. 直接对控制对象进行操作的元件称为（ ） A. 给定元件 B. 放大元件 C. 比较元件 4. 某典型环节的传递函数是 G ?s ? ? A. 比例环节 B. 惯性环节1 ，则该环节是（ ） TsC. 积分环节 D. 微分环节 ）5. 已知系统的单位脉冲响应函数是 y?t ? ? 0.1t 2 ，则系统的传递函数是（ A.6.7. 8.9.0 .1 0 .1 0 .2 C. 2 D. 2 s s s 梅逊公式主要用来（ ） A. 判断稳定性 B. 计算输入误差 C. 求系统的传递函数 D. 求系统的根轨迹 已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（ ） A.0.6 B.0.707 C.0 D.1 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ ）指标密切相关。 A. 允许的稳态误差 B. 允许的超调量 C. 允许的上升时间 D. 允许的峰值时间 7 设一阶系统的传递 G ( s ) ? ，其阶跃响应曲线在 t =0 处的切线斜率为（ ） s?20 .2 s3B.C. 7 D. 1 2 2 10. 若系统的传递函数在右半 S 平面上没有零点和极点，则该系统称作（ ） A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统 C. 不稳定系统 D. 振荡系统 A.7 B.2 11. 一般为使系统有较好的稳定性, 希望相位裕量?为（ ） A.0～15? B.15?～30? C.30?～60? 12. 某系统的闭环传递函数为： GB ?s ? ? 界稳定。 A.2 B.433D.60?～90? ）时，闭环系统临s ? 2k ，当 k =（ s ? 3s 2 ? 4s ? 2kC.6 D.813. 开环传递函数为 G ( s) H ( s) ? A.(－4，∞)K ，则实轴上的根轨迹为（ ） S ( S ? 4)C.(－∞，－4)2 2B.(－4，0）D.( 0，∞)14. 单位反馈系统开环传递函数为 G?s ? ? 误差为（ ）4 ，当输入为单位斜坡时，其加速度 s ( s ? 3s ? 2)7A.0B.0.252C.4D. ?15. 系统的传递函数 G?s ? ? A.5，25 ，其系统的增益和型次为 （