自动控制原理试卷及答案套Word版
《自动控制原理》试卷（一）A
一、
)(/)(s R s C
二、 系统结构图如图所示，τ取何值时，系统才能稳定 ？
（10分）
三、已知负反馈系统的开环传递函数为， 42)
2()(2
+++=
s s s K s W k
(1) 试画出以K 为参数系统的根轨迹；
(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧 。 （15分）
四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为
)15.0(100
)(+=
s s s W K ，现加入串联校正装置：101.01
1.0)(++=
s s s W c ，试： （20
分）
（1） 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？
（2） 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。 （3） 计算校正后的相位裕量。
五、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 绘制起始点在
0)0(,1)0(00==>=c c
c c 的c c -平面上的相轨迹。 （15分）
C )(s )(s o
六、采样控制系统如图所示，已知s T K 2.0,10==： （15分）
1．求出系统的开环脉冲传递函数。
2．当输入为)(1*)(1*)(1)(2
21t t t t t t r ++=时，求稳态误差ss e 。
七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其中，（1）─（3）为线性系统，（4）─（6）为非线性系统。 （15分）
s e sT --1 2s K s 5.0 )(s R
)(s E )(s C c
2
1s
e r _ u
1 2 0
《自动控制原理》试卷（一）B
一、 控制系统的结构如下图。
(1) 当F （s ）=0时，求系统闭环传递函数
)()()(s R s C s =
Φ；
(2) 系统中H 2（s ）应满足什么关系，能使干扰F （s ）对输出C （s ）没有影响？
（10分）
二、． 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于s ＝－1垂线之左，试确定参数K 的取值范围。 （10分）
三、.一单位负反馈系统的开环传函为
)15.0()
125.0()(++=
s s s K s W ，欲使该系统对单
位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定K 值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要的特征点参数）。（15分）
四、如图（a ）和（b ）所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性，它们都是
最小相位的，且开环截止频率相等，均为c ω。 （20分）
图（a ） 图（b ）
要求：
1. 写出系统的开环传递函数。
2. 比较两系统的稳定性，暂态性能（
s t
%,σ）和恒速输入下的稳态误差。 3. 将图（a ）所示的系统校正为图(b)所示的系统，应采用什么形式的串联校正
装置？并写出此校正装置的传递函数)
(s G c 。 五、．图所示为开环系统的幅相特性。图中P 为开环传递函数G(s)H(s)中具有正
实部的极点数目。试详细分析闭环系统的稳定性。 （16分）
六．非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 试描绘该系统的相平面图。（14分）
七．设采样系统的方框图如图所示，其中
)4()(1
+=
s s K s G , 采样周期T ＝0.25s ，求能使系统稳定的K1值范围。 (15分)
R(s) + C(s)
G(s)
c
e r
_ u 0.1 0.1 0 )1(1+s s
)(/)(s R s C 分）
1
2-=s
ω的持续振荡。 （10分）
三、已知负反馈系统的开环传递函数为，
222
+-s s 试画出以K 为参数系统的根轨迹；并求系统稳定时K 的取值范围。 （15分）
四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为 )15.0(100
)(+=
s s s W
K ，现加入串联校正装
置：
101.01
1.0)(++=
s s s W c ，试： （20分）
（4）判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？ （5）绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。 （6）计算校正后的相位裕量。
五、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 试描绘该系统的相平面图。 （15分）
分）
2． 求出系统的开环脉冲传递函数。 3． 判断闭环系统稳定性。
3．当输入为
)(1*)(1*)(1)(2
21t t t t t t r ++=时，求稳态误差ss e 。 C )(s
)s
七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性。 （15分）
《自动控制原理》试卷（二）B
1. 控制系统的结构如下图。
(3)当F （s ）=0时，求系统闭环传递函数
)()()(s R s C s =
Φ；
(4)系统中H2（s ）应满足什么关系，能使干扰F （s ）对输出C （s ）没有影响？
（10分）
2． 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于s ＝－1垂线之左，试确定参数K 的取值范围。 （10分）
s e sT --1 2
s K
s 5.0 )(s R )(s E )(s C G 3(s) H 1(s) H 2(s) F(s)
G 1(s) G 2(s) G 4(s)
R(s) C(s) + + +
+ + + _ _ _
3、
设反馈控制系统中
)5)(2()(2
*
++=s s s K s G ，1)(=s H
要求：（1）概略绘制系统根轨迹图，判断系统的稳定性。
（2）如果改变反馈通路传递函数使s s H 21)(+=，试判断)(s H 改变后系统的稳定性，研究)(s H 改变所产生的效应。 （15分）
4．已知一系统原有的特性为()()21.01100s s s W +=
，校正装置的特性为
()()()11.0101.01
25.0+++=
s s s s W c ， （1）画出原系统和校正装置的对数幅频特性。 （2）当采用串联校正时，求校正后系统的开环传递函数，并计算其相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM 。 （15分）
5．图所示为开环系统的幅相特性。图中P 为开环传递函数G(s)H(s)中具有正实部的极点数目。试详细分析闭环系统的稳定性。 （20分）
6．已知非线性控制系统的结构图如图7-38所示。为使系统不产生自振，是利用
描述函数法确定继电特性参数a,b的数值。（15分）
7．围。
（15分）
《自动控制原理》 试题（三）A 卷
一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。
(本大题共9小题，总计40分) 1、(本小题3分)
下列性能指标中，可以描述系统暂态性能的有――
① 超调量②调节时间③稳态误差④调节频率⑤上升时间 A. ①②③④⑤ B. ①②④⑤ C. ①②③⑤ D. ①②③④
答(
)
2、(本小题3分)
系统的传递函数可通过求取该系统的――而求得.
A.阶跃响应函数
B.脉冲响应函数
C.斜坡响应函数
D.抛物线响应函数
答( )
3、(本小题3分)
如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线，下面关于性能指标正确的是――
13.1
A. s t r 6=
B. s t s 4=
C. s t p 14=
D. %30%=δ
答(
)
4、(本小题5分)
已知控制系统开环传递函数为)43)(8(48
)(2
2
+++=s s s s s W ，
则下述正确的是――
A ．系统稳定 B.s 右半平面有2个根 C.2个纯虚根 D.全不正确
答( )
5、(本小题5分)
已知控制系统开环传递函数为
)
5)(2(10
)(2
++=s s s s W ，当输入
46)(+=t t r 时，系统稳态误差为
――
A.0
B. ∞
C. 0.6
D. 6
答
( )
6、(本小题6分)
系统根轨迹如图所示，当根轨迹与虚轴相交时，下述正确的是――
A. 1=ξ
B. 162=K
C. 42.2=ω
D. 0=ω
答(
)
7、(本小题5分)
σ