自本074自控原理试题与解答A
(完整版)自动控制原理试题及答案
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（ C ）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（ A ）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（ C ）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 ）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（ B ）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ B ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ B ）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Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ A ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ）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()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ A ）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：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。
自动控制原理考试试卷及答案30套
−b
Im
Re
B2 ω B1
A
−1 N ( A)
0
K
−
b
K = 1, b = 1
题 7 图 (a)
4 s(s + 1)(s + 2)
G ( jω )
题 7 图(b)
8． （15 分）某离散控制系统如下图，采样周期 T=0.2 秒，试求闭环稳定的 K1、K2 的取值 范围。
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
7． （15 分）已知系统结构图如下图所示，试求传递函数
C ( s) E ( s ) 。 , R ( s ) R( s )
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
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自动控制原理试卷 A（4）
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自动控制原理试卷 A（3）
1、 ． （10 分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) =
6 ，试求系统的单位脉 s ( s + 5)
冲响应和单位阶跃响应。 2、 （10 分）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。 3、 （10 分）已知系统的结构图如下，试求： （1）闭环的幅相特性曲线； （2）开环的对数幅频和相频特性曲线； （3）单位阶跃响应的超调量σ%，调节时间 ts； （4）相位裕量γ，幅值裕量 h。
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
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（1）试写出系统的传递函数 G(s)； （2）画出对应的对数相频特性的大致 形状； （3）在图上标出相位裕量Υ。 7． （15 分）题 7 图（a）所示为一个具有间隙非线性的系统，非线性环节的负倒幅相特性与 线性环节的频率特性如题 6 图（b）所示。这两条曲线相交于 B1 和 B 2 两点，判断两个交点处 是否存在稳定的自持振荡。
(完整版)自动控制理论试题及答案
二000年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试自动控制理论试题（电力系统及其自动化专业·本科）本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，第二部分为非选择题，2页至8页，共8页，共8页；选择题20分，非选择题80分，满分100分。
考试时间150分钟。
第一部分 选择题一、单项选择题（本大题共15小题，前10小题每题1分，后5小题每题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.实际生产过程的控制系统大部分是 【 】A.一阶系统B.二阶系统 Ｃ.低阶系统 Ｄ.高阶系统２.若开环传递函数G(s)H(s)不存在复数极点和零点，则 【 】Ａ. 没有出射角和入射角 Ｂ. 有出射角和入射角C. 有出射角无入射角落D. 无出射角有入射角3.若开环传递函数为()1)(+=Ts s K s G , 此时相位裕量和Ｋ的关系是 【 】 A. 随K 增加而增大 B.随K 增大而减小C.以上都不是D.与K 值无关4.超前校正装置的最大超前相角 【 】 A. 11sin 1+--ββ B. 11sin 1-+-ββ C. 11cos 1+--ββ D.11cos 1-+-ββ 5.对于同一系统的状态变量和状态空间描述具有 【 】 Ａ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述具有非唯一性Ｂ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述具有唯一性Ｃ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述也具有非唯一性Ｄ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述也具有唯一性6.在工程问题中，常用______数学模型来表达实际的系统。
【 】Ａ. 精确的 Ｂ. 复杂的 C. 简化的 Ｄ. 类似的７. 正弦输入函数r(t)的数学表达式是 【 】A.t t r ωsin )(=rB. )sin()(θω+=t t rC.)sin()(θω+=t A t rD.)cos()(θω+t A t r8.二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为_______dB/dec 。
自控原理与系统 试卷(含答案)
自控原理与系统试卷（含答案）自控原理与系统试卷（含答案）《自动控制原理与系统》期末试卷a一、填空题（每空2分后，共30分后）1.根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制理论分为和。
2.对控制系统的基本要求包括、、。
3.系统开环频率特性的几何则表示方法：和。
4.线性系统平衡的充要条件就是。
5.控制系统的时间响应从时间的顺序上可以划分为和两个过程。
6.常用的五种典型环节的传递函数、、、和。
二、简答题（每题4分，共8分）1.创建系统微分方程的步骤？2.对数频率平衡帕累托的内容？三、判断题（每题1分，共10分）1.（）系统稳定性不仅依赖于系统特征根，而且还依赖于系统零点。
2.（）排序系统的稳态误差以系统平衡为前提条件。
3.（）系统的给定值（参考输入）随时间任意变化的控制系统称为随动控制系统。
4.（）线性系统特性就是满足用户齐次性、直和性。
5.（）传递函数不仅与系统本身的结构参数有关，而且还与输入的具体形式有关。
6.（）对于同一系统（或元件），频率特性与传递函数之间存有着清楚的对应关系。
7.（）传递函数只适用于线性定常系统――由于拉氏变换是一种线性变换。
8.（）若开环传递函数中所有的极点和零点都位于s平面的左半平面，则这样的系统称为最小相位系统。
9.（）“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数乘积，不包含表示反馈极性的正负号。
10.（）系统数学模型就是叙述系统输出、输入及系统内部变量之间关系的数学表达式。
四、计算题（每题12分，共36分）1.试求得如图所示无源电路的传递函数u?(s)/ui(s)。
2.设单位负反馈系统的开环传递函数为g(s)?1，试求系统反应单位阶跃函数的过渡s(s?1)过程的上升时间tr，峰值时间tp，市场汇率量?%和调节时间ts。
3.设某系统的特征方程式为s?2s?s?2s?1?0，试确定系统的稳定性。
若不稳定，试确定在s右半平面内的闭环极点数。
432五、画图题（共16分后）.某系统的开环传递函数为g(s)?100(s?2)，先行绘制系统的开环对数频率特性曲线。
自动控制原理试题及答案
自动控制原理试题及答案【简介】自动控制原理是电子信息工程专业中的一门基础课程，主要涉及控制系统的基本概念、数学模型、传递函数、稳定性分析、根轨迹、频率响应等内容。
本文针对自动控制原理的试题及答案进行了整理和解答，共计1500字。
【第一部分：选择题】1. 控制系统的基本组成部分是（）。
A. 感受器B. 控制器C. 执行器D. 以上选项都正确答案：D2. 传递函数的定义是（）。
A. Y(s)/X(s)B. X(s)/Y(s)C. X(t)/Y(t)D. Y(t)/X(t)答案：A3. 控制系统的稳定性分析常使用（）方法。
A. 根轨迹B. 频率响应C. 传递函数D. 线性回归答案：A【第二部分：填空题】4. __________是控制系统的核心部分，是控制器。
答案：比例控制器、积分控制器、微分控制器或PID控制器5. 在频率域中，传递函数的模为__________，相位角为__________。
答案：增益，相位【第三部分：解答题】6. 简述控制系统的开环和闭环控制的原理及区别。
解答：开环控制是指控制器的输出信号不受反馈信号的影响，仅仅由输入信号决定，因此开环控制系统是非自动调节的。
闭环控制是指控制器的输出信号受到反馈信号的调节，通过与预期输出进行比较，使输出信号逐渐接近预期输出，即使系统发生干扰也能够进行修正。
开环控制适用于要求不高、易实现的系统，闭环控制则更适用于要求较高、对系统稳定性和精度要求较高的系统。
7. 根据控制系统的传递函数D(s)与输入信号X(s)之间的关系，推导出控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)之间的关系。
解答：根据传递函数的定义，传递函数D(s)表示系统输出信号与输入信号之间的关系，即D(s) = Y(s)/X(s)。
将Y(s)独立解出，则Y(s) =D(s) * X(s)。
因此，控制系统的输出信号Y(s)与输入信号X(s)的关系为Y(s) = D(s) * X(s)。
【第四部分：编程题】8. 使用MATLAB编程，求解以下控制系统的根轨迹，并分析系统的稳定性。
自动控制原理题目(含答案)
《自动控制原理》复习参考资料一、基本知识11、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。
2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。
3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。
4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。
5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。
6、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。
7、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G1(s)+G2(s)，以串联方式连接，其等效传递函数为G1(s)*G2(s)。
8、系统前向通道传递函数为G（s），其正反馈的传递函数为H（s），则其闭环传递函数为G（s）/(1- G（s）H（s）)。
9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G（s），则闭环传递函数为G（s）/(1+ G（s）)。
10、典型二阶系统中，ξ=0.707时，称该系统处于二阶工程最佳状态，此时超调量为4.3%。
11、应用劳斯判据判断系统稳定性，劳斯表中第一列数据全部为正数，则系统稳定。
12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负，即都分布在S平面的左平面。
13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号，恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。
14、对于有稳态误差的系统，在前向通道中串联比例积分环节，系统误差将变为零。
15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。
16、对于一个有稳态误差的系统，增大系统增益则稳态误差将减小。
17、对于典型二阶系统，惯性时间常数T 愈大则系统的快速性愈差。
18、应用频域分析法，穿越频率越大，则对应时域指标t s 越小，即快速性越好19最小相位系统是指S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。
20、按照校正装置在系统中的不同位置，系统校正可分为串联校正、反馈校正、 补偿校正与复合校正四种。
自控试题及答案
《自动控制原理》试卷（五）A一、选择题：（共20分）1、(本小题4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2、(本小题4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――A. s t r6= B. s t s 4= C. s t p 14= D. %30%=δ3、(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.0B. ∞C. 0.6D. 64、(本小题4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――13.102468101214tA. 1=ξB. 162=KC. 42.2=ωD. 0=ω5、(本小题4分)下列线性系统判断中正确的是――A.（1）稳定B.（2）稳定C.（3）稳定D. 全不稳定二、 控制系统的方框图如图所示，试用梅逊公式求系统的传递函数。
10分三、系统的传递函数方块图如图所示。
试确定K 和a 取何值时，系统将维持以角频率12-=s ω的持续振荡。
（10分）四、已知已知单位反馈系统的开环传递函数为)1()(41)(2++=s s a s s G a 的变化范围为[0，+∞），试绘制系统的闭环根轨迹。
（15分）五、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示， （15分）试写出系统开环传递函数()s W k ，求系统相位裕量和增益裕量。
六、非线性制起始点在(,1)0(0>=c c c 的cc -七、线性离散控制系统如下图所示，试确定使系统稳定的K值范围。
（15分）《自动控制原理》试卷（五）A标准答案与评分标准一、选择题：(每题4分)1、B2、D3、A4、B5、A二、.（本题共10分）解：…………………………………………2分两条前向通道及为)()()()(423211s G p s G s G s G p == …………………………………………2分三个相互接触的回路)()()()()()()()(23231212121s H s G s G L s H s G s G L s H s G L -==-= ………………………………………………1.5分信号流程图的特征式为：∆=∆=∆+-+=++-=∆21232121123211)()()()()()()()(1)(1s H s G s G s H s G s G s H s G L L L ……………3分根据梅逊公式，系统的传递函数为)()()()()()()()()(1)()()()(1)()(4232121123212211s G s H s G s G s H s G s G s H s G s G s G s G p p s G s C ++-+=∆+∆∆=……………………………………1.5分 三、（本大题10分）系统的结构图，系统的特征方程为：()01223=+++++K s K as s ………………………………………….2分 列写劳斯表：…………………………………………………………………3分()1211210123++-+++K s a K a K s K a s K s欲使系统振荡，1s 行各元素应全为0，即：………………………………2分()021=+-+a K a K由辅助方程：………………………………………………………………….1分 ()012=++=K as s F解得：21=+=a K n ω由式（1）、（2）解得系统振荡时2,75.0==K a …………………………2分四、（本题共15分） 解 系统闭环特征方程为04141)(23=+++=a s s s s D即有4141123=+++ss s a等效开环传递函数为2*11)21()(+=s s K s G ……………………………………………………3分aK 41*1=，变化范围为 [0，+∞）。
自动控制原理试题及答案解析
自动控制原理一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分）1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。
2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。
4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一个开环极点对系统根轨迹走向的影响。
二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。
求m 、k 和μ的值。
(合计20分)F)t图(a) 图(b)三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分）1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调节时间s t 和峰值时间p t ；2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =⋅=时，求系统的稳态误差。
四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。
1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。
2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。
（合计20分, 共2个小题，每题10分） [1%0.160.4(1)sin σγ=+-,s t =五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51)KG s s s s =++系统最大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2，求：1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41()0.081c s G s s +=+，试计算相位裕量。
（合计20分, 共2个小题，每题10分）(rad/s)自动控制原理模拟试题3答案答案一、 简答题1． 如果二阶控制系统阻尼比小，会影响时域指标中的超调量和频域指标中的相位裕量。
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容 试卷类型：A 试卷形式：闭卷 满分：100分 考试时间：110 分钟 考试科目：自动控制原理 专业：自本074 班级：
一、统还是闭环控制系统?它的控制对象、被控量、参考输入、扰动量是什么?并画出该控制系统的方框图(说明调节器、调节阀、传感器和控制对象指的是哪一方框)。
图中：Q1-输入流量；Q2-输出流量；H-实际水位；H0-希望水位；R-出水阀门阻力；L1-进水阀开度。
（20分） ⑴若Q2增加，水位下降，进水阀开大；反之，若Q2减少，水位上升，进水阀关小。
（2分） ⑵是闭环控制系统。
（2分） ⑶控制对象为水箱、被控量为实际水位H 、参考输入为希望水位H0、扰动量是输出流量和进水压力。
（5分） ⑷控制系统的方框图如图所示。
（11分） 二、系统的方框图如图所示。
（1）用方框图化简方法求C(S)/R(S)，要求画出解除交叉后的方框图；（2）用梅森公式求C(S)/R(S)，要求画出信号流图。
（20分） （10分） （10分）
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容 试卷类型：A 试卷形式：闭卷 满分：100分 考试时间：110 分钟 考试科目：自动控制原理 专业：自本074 班级： 三、环节如下：1 非周期环节；2 一阶滞后；3 无惯性；4 放大； 5 实际积分；6 二阶()10<<ς；7 理想微分增加一点惯性；8 高通滤波器；9 低通滤波器；10 滞后环节。
试说明各环节的归属，并画出其阶跃响应曲线的大致形状。
（20分） 比例：3（1分）；4（1分） 积分：5（1分） 微分：7（1分）；8（1分） 惯性：1（1分）；2（1分）；9（1分） 振荡：6（1分） 迟延：10（1分） 响应曲线见教材。
比例：P26图2-12（1分）；积分：P27图2-15（1分）；微分：P29图2-19（1分）；惯性：P31图2-22（1分）；振荡：P33图2-24（1分）；迟延：P34图2-26（1分）。
四、已知单位反馈控制系统的开环传递函数为()()5s s 4s G +=，试度误差系数和当输入为()2t t r =时系统的稳态误差。
（20分） ()()()()()()()分时，系统的稳态误差为当输入分）（系统的速度误差系数为分数为解：系统的位置误差系85.28.02k 2e 2t t r 68.05s s 4s s sG k 65s s 4s G k v ss 0s 0s v 0s 0s p lim lim lim lim =====+==∞=+==→→→→ 五、已知开环传递函数为()()()14s s 10s H s G +=，试画出系统奈氏图的大致形状，并求出幅值为单位值1时的频率和相位。
（20分） ()()()()()()︒-→→∞→︒-→∞→→-︒-=+=-180,0M 90,M 04tg 9016110M 12ωφωωωφωωωωφωωω：：解：（5分） 系统奈氏图的大致形状如图所示
（5分） ()()()()()分分587.17287.829024tg 904tg 9025 s /2rad 59.1,53.2x 0100x 16x 01001610016110161116110M 112242222︒-=︒-︒-=⨯-︒-=-︒-=≈===-+=-+=+=+=+=--ωφωωωωωωωωωω。