2002年东南大学自动控制原理真题
自动控制原理习题与答案解析
⾃动控制原理习题与答案解析精⼼整理课程名称: ⾃动控制理论（A/B卷闭卷）⼀、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制⼜称偏差控制，其控制作⽤是通过给定值与反馈量的差值进⾏的。
2、复合控制有两种基本形式：即按输⼊的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
为8、PI控制器的输⼊－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引⼊，可以改善系统的性能。
⼆、选择题（每题 2 分，共20分）1、采⽤负反馈形式连接后，则 ( )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、下列哪种措施对提⾼系统的稳定性没有效果 ( )。
A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引⼊串联超前校正装置。
3、系统特征⽅程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平⾯闭环极点数2=Z 。
4、系统在2)(t t r =作⽤下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、型别2C 、输⼊幅值过⼤；D 、闭环传递函数中有⼀个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈⼝符号为“-” ；B 、除r K 外的其他参数变化时；C 、⾮单位反馈系统；D 、根轨迹⽅程（标准形式）为1)()(+=s H s G 。
6、开环频域性能指标中的相⾓裕度γ对应时域性能指标( ) 。
A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t 7 系统①系统②系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定8、若某最⼩相位系统的相⾓裕度0γ>o，则下列说法正确的是 ( )。
A 、不稳定；B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；C 、稳定；D 、不能判⽤相⾓裕度判断系统的稳定性。
自动控制原理四套经典试题及答案剖析
、填空题（每空1分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过___ 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按____ 的前馈复合控制和按_____ 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G i（s）与G2（S）的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G（S），则G（s）为 ___ （用G I（S）与G2（S）表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率____________ ，阻尼比二______ ，该系统的特征方程为 _____ ，该系统的单位阶跃响应曲线为___ 。
5、若某系统的单位脉冲响应为g（t） =10eW t • 5eg t，则该系统的传递函数G（s）为_ 。
6根轨迹起始于________________________ ，终止于__________________________________________ 。
7、设某最小相位系统的相频特性为-900 -tg'（T「），贝U该系统的开环传递函数为_____________________ 。
8、PI控制器的输入一输出关系的时域表达式是________ ，其相应的传递函数为________ ，由于积分环节的引入，可以改善系统的_______ 性能。
二、选择题（每题2分，共20分）1、采用负反馈形式连接后，贝U （）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、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果（）。
A、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈;C、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。
3、系统特征方程为D（S^S32S23S '^0，则系统（）A、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数Z=2。
4、系统在r （t ）二t 2作用下的稳态误差e ss 二：：，说明（ ）B 、系统不稳疋； D 、闭环传递函数中有一个积分环节 5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是（A 、型别 v ：：： 2 ； C 、输入幅值过大;6开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）A、超调二%B、稳态误差e ssC、调整时间t s三、（8分）试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。
(完整word版)自动控制原理试题有参考答案解析
一、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率=n ω 1.414 ，阻尼比=ξ 0.707 ， 该系统的特征方程为 2220s s ++= ，该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s +++。
6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 (1)(1)K s s Ts τ++。
1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为 水温 。
2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 开环控制系统 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统 。
3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定 。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用 奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在 零 初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换 与 输入拉氏变换 之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为2222211K T τωωω++； 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或：2180arctan 1T T τωωτω---+) 。
自动控制原理试卷有参考答案
一、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率=n ω 1.414 ，阻尼比=ξ 0.707 ， 该系统的特征方程为 2220s s ++= ，该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。
6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 (1)(1)K s s Ts τ++。
1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为 水温 。
2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 开环控制系统 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 闭环控制系统 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 闭环控制系统 。
3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统 稳定 。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用 奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在 零 初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换 与 输入拉氏变换 之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++；相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或：2180arctan 1T T τωωτω---+) 。
《自动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）
《⾃动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）⾃动控制原理试卷A(1)1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所⽰，试绘制其⼀般根轨迹图。
（其中-P 为开环极点,-Z ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所⽰。
K 表⽰开环增益。
P 表⽰开环系统极点在右半平⾯上的数⽬。
v 表⽰系统含有的积分环节的个数。
试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C,3==p v （a ）,0==p v （b ）2,0==p v （c ）题4图题2图5．（15分）已知系统结构图如下，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。
6．（15分）某最⼩相位系统⽤串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所⽰，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。
7．（15分）离散系统如下图所⽰，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输⼊)(1)23()(t t t r ?+=时的稳态误差。
8．（12分）⾮线性系统线性部分的开环频率特性曲线与⾮线性元件负倒数描述曲线如下图所⽰，试判断系统稳定性，并指出)(1x N -和G （j ω）的交点是否为⾃振点。
参考答案A(1)1、根轨迹略，2、传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ；单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t e3、 21,21,21><≠K K K 4、6425316324215313211)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 642531632421653111)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s E +++-= 5、根轨迹略。
自动控制原理(4套)含答案汇总
一、填空题(每空1分，共15分)1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 ___________ 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按 ________ 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G i(s)与G2(S)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G(s)，则G(s)为_______ (用G i(s)与G2(s)表示)。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示,则无阻尼自然频率阻尼比 ______________ ，该系统的特征方程该系统的单位阶跃响应曲线为 ______________________5、若某系统的单位脉冲响应为g(t) 10e 0.2t 5e 0.5t，则该系统的传递函数G(s) 为。
6根轨迹起始于 ________________________ ，终止于 _____________________ 。
7、设某最小相位系统的相频特性为()tg 1( ) 900 tg 1仃)，则该系统的开环传递函数为 ____________________ 。
8、P I控制器的输入一输出关系的时域表达式是 ______________________ ，其相应的传递函数为 _____________________ ，由于积分环节的引入，可以改善系统的性能。
二、选择题(每题2分，共20分)1、采用负反馈形式连接后，贝U ()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、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果( )。
A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反馈；C增加开环零点；D引入串联超前校正装置。
3、系统特征方程为D(s) s3 2s2 3s 6 0，则系统()A、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C临界稳定； D 、右半平面闭环极点数Z 2。
（完整版）自动控制原理试题答案
（完整版）⾃动控制原理试题答案∑??=i i i s s Q s H )()(1)(zidpngkongzhi1 闭环系统（或反馈系统）的特征：采⽤负反馈，系统的被控变量对控制作⽤有直接影响，即被控变量对⾃⼰有控制作⽤。
2 典型闭环系统的功能框图。
⾃动控制在没有⼈直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运⾏。
⾃动控制系统由控制器和被控对象组成，能够实现⾃动控制任务的系统。
被控制量在控制系统中．按规定的任务需要加以控制的物理量。
控制量作为被控制量的控制指令⽽加给系统的输⼊星．也称控制输⼊。
扰动量⼲扰或破坏系统按预定规律运⾏的输⼊量，也称扰动输⼊或⼲扰掐⼊。
反馈通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输⼊端，与输⼊信号相⽐较。
反送到输⼊端的信号称为反馈信号。
负反馈反馈信号与输⼈信号相减，其差为偏差信号。
负反馈控制原理检测偏差⽤以消除偏差。
将系统的输出信号引回插⼊端，与输⼊信号相减，形成偏差信号。
然后根据偏差信号产⽣相应的控制作⽤，⼒图消除或减少偏差的过程。
开环控制系统系统的输⼊和输出之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作⽤没有影响，这样的系统称为开环控制系统。
开环控制⼜分为⽆扰动补偿和有扰动补偿两种。
闭环控制系统凡是系统输出端与输⼊端存在反馈回路，即输出量对控制作⽤有直接影响的系统，叫作闭环控制系统。
⾃动控制原理课程中所讨论的主要是闭环负反馈控制系统。
复合控制系统复合控制系统是⼀种将开环控制和闭环控制结合在⼀起的控制系统。
它在闭环控制的基础上，⽤开环⽅式提供⼀个控制输⼊信号或扰动输⼊信号的顺馈通道，⽤以提⾼系统的精度。
⾃动控制系统组成闭环负反馈控制系统的典型结构如图1．2所⽰。
组成⼀个⾃动控制系统通常包括以下基本元件．给定元件给出与被控制量希望位相对应的控制输⼊信号(给定信号)，这个控制输⼊信号的量纲要与主反馈信号的量纲相同。
给定元件通常不在闭环回路中。
2．测量元件测量元件也叫传感器，⽤于测量被控制量，产⽣与被控制量有⼀定函数关系的信号。
东南大学 自动控制原理 计算机控制技术 10-11-3 重修卷
D( s)
U ( s ) 1 0 .5 s E (s) 1 2s
试用前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器 D(z)，并分别给出两种方法对应 的递推控制算法 u(k)表达式。 （共 15 分）
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五、已知数字控制器脉冲传递函数 D(z)为
D( z )
2 z 2 2.8 z 0.8 z 2 0.4 z 0.12
东
课程Байду номын сангаас称
南
大
学
考
试
卷 （ 重修 卷）
考 试 学 期 10-11-3 得分 （计算机控制技术） 适 用 专 业 计算机科学与技术 考 试 形 式 开卷 考试时间长度 参考资料无限制
自动控制原理
150 分钟
一、 计算机控制系统 DDC 由哪几个功能模块组成？硬件由哪几部分组成？各有什么功 能？软件完成什么任务？ （共 10 分）
试用串行程序设计法写出实现的差分方程组，画出用串行程序设计法实现 D(z)的原 理框图；求出 D(z)的差分方程组后，画出相应的程序流程图。 （共 15 分）
六、 通过 8255A 与工业控制计算机 PC 总线接口， 实现对三相六拍控制步进电机的控制。 下图为实现步进电机正转的三相六拍控制波形图；要求 8255A 的 PA 口通过驱动电 路控制 X 轴步进电机，PB 口通过驱动电路控制 Y 轴步进电机。 （共 15 分） （1）PA、PB 口地址为 04C0H、04C1H，请画出步进电机控制系统接口原理图。 （2）用 8086 汇编语言编制程序实现 X 轴步进电机正转，Y 轴步进电机反转。 A B C 第六题图
七、已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为
（共 20 分）